The role of nitric oxide in the exocrine pancreatic function in chicken

 
PIIS250026270000672-4-1
DOI10.31857/S250026270000672-4
Publication type Article
Status Published
Authors
Affiliation:
Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij i texnologicheskij institut pticevodstva RAN
Rossijskij nacional`ny`j issledovatel`skij medicinskij universitet
Address: Russian Federation, Moscow
Affiliation: Moskovskaya gosudarstvennaya akademiya veterinarnoj mediciny` i biotexnologii im. K.I.Skryabina
Address: Russian Federation, Moscow
Affiliation: Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij i texnologicheskij institut pticevodstva RAN
Address: Russian Federation
Affiliation: Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij i texnologicheskij institut pticevodstva RAN
Address: Russian Federation
Affiliation: Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij i texnologicheskij institut pticevodstva RAN
Address: Russian Federation
Affiliation:
Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij i texnologicheskij institut pticevodstva RAN
Rossijskij nacional`ny`j issledovatel`skij medicinskij universitet
Address: Russian Federation, Moscow
Journal nameRossiiskaia selskokhoziaistvennaia nauka
EditionNumber 5
Pages57-60
Abstract

The universal cell mediator nitric oxide (NO) mediating the physiological effects via so called NO donor compounds prolonging its life time. The concentration of NO metabolites in the pancreatic juice of chicken was determined by the enzymatic sensor. It was found that pancreatic juice from starved birds contains  nitrate and not any other nitro – or nitroso compounds.  After feeding the NO donors appears in  pancreatic juice in concentrations of few tens of μM. These compounds were present in pancreatic juice for several hours after feeding.  It is possible that NO donors promote relaxation of the smooth muscles in the walls of pancreatic ducts. Concentration of NO donors in blood serum also increased 2,5-3,0-fold after feeding and remained high during a few subsequent hours. The preliminary subcutaneous administration of atropine to the birds prevent this increase with no effects on the initial concentrations of NO donors in serum. This suggests that the increase is associated with cholinergic stimulation, and therefore, with the activity of parasympathetic nervous system. Concentration of trypsin in serum also increased after feeding and  atropine also prevent this increase. It is known that serum trypsin acts as a regulator of pancreatic function.  Intravenous administration of trypsin that led to an insignificant increase of tryptic activity in serum but induce increase of NO donors concentration 2-fold. Apparently, nitric oxide, represented by these compounds, can act as a humoral factor in the regulation of pancreatic function in pancreatic juice and possibly in the blood.

 

KeywordsChicken, pancreas, nitric oxide (NO), nitrite, nitrate, trypsin
Received21.08.2018
Publication date14.11.2018
Number of characters8646
Cite   Download pdf To download PDF you should sign in
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1 Регуляция деятельности поджелудочной железы имеет нервную и гуморальную компоненты. Известно, что парасимпатический медиатор ацетилхолин осуществляет физиологические воздействия через универсальный клеточный медиатор оксид азота (NO) посредством активации NO-синтазы [1]. Оксид азота – короткоживущая субстанция, синтезирующаяся из аргинина под действием фермента NO–синтазы. NO быстро окисляется до нитрита и нитрата. В живых тканях также образуются нитрозотиолы (RSNO), динитрозильные комплексы железа (ДНКЖ) и высокомолекулярные нитросоединения, способные трансформироваться до ДНКЖ (RNO2). Есть предположение, что все эти соединения предохраняют NO от окисления до токсического нитрита, продлевают его физиологическое время жизни и непосредственно взаимодействуют с мишенями NO [2]. Оперативное определение всего спектра метаболитов оксида азота в биообъектах представляет техническую трудность в связи с их многообразием, относительно низкой избирательностью современных методик [3, 4]. Но без этого невозможно количественно оценить эффекты эндогенно синтезируемого NO, а, следовательно, выдвинуть какие-то гипотезы о его конкретной физиологической роли и механизме действия. Выводы о медиаторной роли оксида азота в регуляции функции pancreas сделаны на основе экспериментов с блокаторами NO-синтазы [5-7]. Однако при этом не возможно ответить на вопрос сколько синтезируется эндогенного NO и на какой конкретно стадии он оказывает воздействие.
2 Разработанный в Российском национальном исследовательском медицинском центре им. Н.И. Пирогова совместно с Институтом химической физики РАН ферментативный сенсор дает возможность быстрого определения полного содержания нитро- и нитрозосоединений, а также основных физиологически значимых групп метаболитов NO в различных средах [4, 8].
3 Цель настоящей работы – определение динамики содержания эндогенно синтезируемого NO и ее корреляции с активностью панкреатических ферментов в секрете поджелудочной железы и в крови до и после приема корма.
4 Методика. Опыты проводили на курах породы Хайсекс белый 9-10-месячного возраста. Птицу содержали в виварии Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства РАН, кормление – в соответствии с зоотехническими нормами [9]. Кровь брали в состоянии натощак после 16-часового голодания из подкрыльцовой вены в количестве 2-3 мл. В качестве антикоагулянта использовали 3,8%-ный раствор цитрата натрия. Отбор секрета pancreas осуществлялся по методике, описанной ранее [10].
5 Активность ферментов в панкреатическом соке в связи с их высокой активностью определяли классическими методами: амилазы – по гидролизу крахмала, трипсина – по гидролизу казеина [11]. Активность выражали в мг расщепленного субстрата на 1 мл сока за 1 мин. Активность трипсина в плазме крови изучали с использованием в качестве субстрата нитроанилид бензоил DL-аргинина (BAPNA) на полуавтоматическом биохимическом анализаторе BS3000P (КНР) кинетическим методом [12]. Активность амилазы и липазы в плазме крови определяли на биохимическом автоматическом анализаторе Chem well 2900 (T) (США) с использованием соответствующих наборов реагентов Human (Германия) и выражали в U/L – количество гидролизованного субстрата (мкмоль) в 1 л за 1 мин.

views: 246

Readers community rating: votes 0

1. Moncada S., Palmer R., Higgs E. Nitric Oxide: Physiology, Pathophysiology, and Pharmacology // Pharm. Rev.– 1991.– V.43.– N 2, P.109-142.

2. Vanin A. Dinitrosyl iron complexes with thiolate ligands: Physico-chemistry, biochemistry and physiology // Nitric Oxide 21.– 2009.– P. 1–13.

3. Tarpey M., Wink D., Grisham M. Methods for detection of reactive metabolites of oxygen and nitrogen: in vitro and in vivo considerations. // Am. J. Physiol. Regul. Integr Comp. Physiol.– 2004.– 286.– R 431-444.

4. Titov V.Y., Kosenko O.V., Starkova E.S., Kondratov G.V., Borkhunova E.N., Petrov V.A., Osipov A.N. Enzymatic Sensor Detects Some Forms of Nitric Oxide Donors Undetectable by Other Methods in Living Tissues. //Bull Exp Biol Med.– 2016.– 162(1).– P. 107-110.

5. Jyotheeswaran S, Li P., Chang T., Chey W.Endogenous nitric oxide mediates pancreatic exocrine secretion stimulated by secretin and cholecystokinin in rats.//Pancreas.– 2000.–V. 20.– N4.– P.401-407.

6. DiMagno M., Hao Y., Tsunoda Y., Williams J., Owyang C. Secretagogue-stimulated pancreatic secretion is differentially regulated by constitutive NOS isoforms in mice.// Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol.– 2004.– Mar, 286(3).– P. 428-436.

7. Onaga T, Nagashima C, Sakata T. Effect of nitric oxide synthase inhibitors on the temporal coordination of duodenal contractions and pancreatic exocrine secretion in sheep.// JCompPhysiolB.– 2000.– V.170.– N 5-6.– P. 469-479.

8. Titov V.Yu. The Enzymatic Technologies Open New Possibilities for Studying NitricOxide (NO) Metabolism in Living Systems// Current Enzyme Inhibition. – 2011. - V.7. - N 1. - P. 56-70.

9. Rukovodstvo po optimizatsii retseptov kombikormov dlya sel'skokhozyajstvennoj ptitsy / Fisinin V.I., Egorov I.A., Lenkova T.N. i dr.– Sergiev Posad.– 2014.– S.3-4.

10. Vertiprakhov V., Egorov I. The Influence of Feed Intake and Conditioned Reflex on Exocrine Pancreatic Function in Broiler Chicks.// OpenJournalofAnimalSciences.– 2016.– V.6.– P. 298-303.

11. Vertiprakhov V.G. Osobennosti sekretornoj funktsii podzheludochnoj zhelezy tsyplyat-brojlerov i vozmozhnosti korrektsii pischevareniya zhivotnykh fermentnymi preparatami na tseolitovoj osnove: diss. d-ra biol. nauk. - Novosibirsk, 2004. - S.59-60.

12. Mikhailova A.G., Khairullin R.F., Rumsh L.D., Demidyuk I.V., Kostrov S.V., Grinberg N.V., Burova T.V. and Grinberg, V.Y. Cloning, sequencing, expression, and characterization of thermostability of oligopeptidase B from Serratia proteamaculans, a novel psychrophilic protease. // Protein Expression and Purification.– 2014.– V. 93.– P. 63–76. doi: 10.1016/j.pep.2013.10.011.

13. Laporte J., Tremolieres J. Regulation hormonale de la sécrétion enzymatique du pancréas exocrine. // Comptesrendusde l'Académie des Sciences, ser. D.– 1971.– V. 273.– P. 1205-1207.

Система Orphus

Loading...
Up