The effect of glyproline peptides on levels of nitric oxide metabolites and tissue plasminogen activator activity in healthy rats and rats with metabolic syndrome

Введение. Короткие регуляторные пролинсодержащие пептиды могут оказывать противосвертывающие эффекты в организме и проявлять защитное действие при тромбозах. Цель исследования - выявление косвенных эффектов пептидов глипролинового ряда Pro-Gly-Pro (PGP) и Arg-Glu-Arg-Pro-Gly-Pro (RERPGP) на функцию эндотелия сосудов и состояние системы фибринолиза в норме и при нарушении липидного обмена. Методика. Пептиды были синтезированы в институте молекулярной генетики РАН. В экспериментах использовано 60 лабораторных белых крыс-самцов линии Wistar. Проведено 2 серии экспериментов - на здоровых крысах и животных с экспериментально воспроизведенным метаболическим синдромом (МС). Пептиды вводили интраназально в течение 7 сут через каждые 24 ч (100 мкг/кг) ежедневно. Анализ крови осуществляли через 20 и 168 ч после завершающего введения пептидов. Определяли уровни метаболитов оксида азота (NO) и активности тканевого активатора плазминогена (ТАП). Результаты. Выявлены различия в действии PGP и RERPGP на исследуемые параметры у здоровых животных. В плазме крови крыс через 20 ч после семикратного введения пептида PGP установлено значительное повышение активности ТАП и метаболитов NO, которое сохранялось на протяжении 168 ч эксперимента, в то время как под влиянием RERPGP отмечалось повышение только уровня нитратов и нитритов через 168 ч после его применения. Пептид PGP также оказывал выраженные эффекты на функцию эндотелия организма и при развитии МС. Активность ТАП значительно и статистически значимо увеличивалась через 20 ч после семикратного введения пептида, эти изменения наблюдались также спустя 168 ч после применения PGP. Эти величины практически соответствовали значениям ТАП у здоровых крыс. Уровень метаболитов NО также значимо повышался при воздействии PGP на фоне МС. Сделано предположение о возможных механизмах действия пептидов на сосудистый эндотелий. Заключение. Пептиды глипролинового ряда оказывали стимулирующее влияние на функцию эндотелия в организме как в норме, так и при патологии, повышая активность тканевого активатора плазминогена и концентрацию метаболитов оксида азота. Short regulatory proline-containing peptides can exert an anticoagulation effect and be protective in thrombosis. The aim of this study was to identify indirect effects of glyproline peptides Pro-Gly-Pro (PGP) и Arg-Glu-Arg-Pro-Gly-Pro (RERPGP) on vascular endothelial function and the fibrinolytic system in normal and impaired lipid metabolism. Methods. Peptides were synthesized at the Institute of Molecular Genetics, Russian Academy of Sciences. Experiments were performed on 60 male Wistar rats divided into healthy animals and animals with experimental metabolic syndrome (MS). Peptides (100 μg/kg) were administered intranasally, once a day for 7 days. Blood tests were performed 20 h and 168 h after the last administration of the peptides. Concentrations of nitric oxide (NO) metabolites (sum plasma concentration of nitrate and nitrite) and the activity of tissue plasminogen activator (TAP) were measured. Results. The effects of PGP and RERPGP on the endothelial function in healthy animals were different. Significant increases in both TAP activity and NO metabolite concentration were found in plasma 20 h after 7 PGP administrations, which persisted throughout 168 h of the experiment. Only an increase in nitrate/nitrite was observed at 168 h after the RERPGP administration. PGP also exerted pronounced effects on the endothelial function, including in MS. TAP activity was significantly increased at 20 h after 7 administrations of the peptide, and this effect remained at 168 h after the PGP administration. These values were practically similar to the TAP values in healthy rats. Concentrations of NO metabolites were also significantly increased after the PGP exposure of MS rats. Possible mechanisms for the peptide activation of vascular endothelium are discussed. Conclusion. Glyproline peptides had a stimulatory effect on the endothelial function both in normal and pathological conditions by increasing the TAP activity and the concentration of NO metabolites.

Download Full-text

Regulation of primary hemostasis and vascular endothelial function by glyprolines in metabolic syndrome

Тромбоз, гемостаз и реология ◽

10.25555/thr.2019.3.0887 ◽

2019 ◽

Author(s):

М.Е. Григорьева ◽

Л.А. Ляпина ◽

Т.Ю. Оберган

Keyword(s):

Nitric Oxide ◽

Metabolic Syndrome ◽

Platelet Aggregation ◽

Endothelial Dysfunction ◽

Endothelial Function ◽

Plasminogen Activator ◽

Tissue Plasminogen Activator ◽

Structural Characteristics ◽

Tissue Plasminogen ◽

Anticoagulation System

Введение. Метаболический синдром (МС) сопровождается гиперлипемией, гиперкоагуляцией, дисфункцией эндотелия и др. В связи с этим не вызывает сомнений актуальность поиска новых средств комбинированного действия, восстанавливающих как жировой обмен, так и нормальную функцию эндотелия и сосудистотромбоцитарный гемостаз. Цель исследования: изучить в сравнительном аспекте влияние глипролинов ProGlyPro, ProArgPro, ArgProGlyPro и ProGlyProLeu на характеризующие эндотелиальную функцию и состояние сосудистотромбоцитарного гемостаза тканевой активатор плазминогена, уровень конечных метаболитов оксида азота и агрегацию тромбоцитов у крыс с МС. Материалы и методы. Для развития метаболических нарушений крысы получали высококалорийную диету (ВКД). Спустя 6 нед при продолжении ВКД животным интраназально вводили исследуемые пептиды в дозе 50 мкг/кг ежедневно в течение 7 сут. В плазме крови крыс через 20 ч и через 7 сут после последнего введения препаратов определяли показатели системы фибринолиза, АДФагрегацию тромбоцитов, конечные метаболиты оксида азота. Результаты. Развитие МС у крыс приводило к депрессии функции противосвертывающей системы и дисфункции эндотелия. Пролинсодержащие пептиды, применяемые в моделируемых условиях, вызывали активацию антитромбоцитарного звена противосвертывающей системы и эндотелиальной функции. Установлено, что исследуемые глипролины оказывали в кровотоке при их многократном применении выраженные в разной степени однонаправленные изменения в тромбоцитарном гемостазе. Максимальное снижение агрегации тромбоцитов выявлено для ProArgPro. Этот трипептид также в значительной степени активировал сосудистоэндотелиальную функцию путем усиленного выброса в кровоток маркеров тканевого активатора плазминогена и конечных метаболитов оксида азота. Заключение. Наиболее выраженное и устойчивое действие на гемостатическую и эндотелиальную функции в моделируемых условиях у глипролина ProArgPro может быть обусловлено структурными особенностями регуляторных пептидов, а именно, расположением аминокислот аргинина и пролина в непосредственной близости друг от друга. Introduction. Metabolic syndrome (MS) is accompanied by hyperlipemia, hypercoagulability, endothelial dysfunction. The search for new means of combined action, restoring fat metabolism and normal function of the endothelium and platelet hemostasis is relevant. Aim: to study the effect of ProGlyPro, ProArgPro, ArgProGlyPro and ProGlyPro Leu on tissue plasminogen activator, level of final nitric oxide metabolites and platelet aggregation in MS rats. Materials and methods. Rats received a highcalorie diet for the development of MS. After 6 weeks, the peptides were administered intranasally to animals at a dose 50 g/kg daily for 7 days. Parameters of fibrinolysis system, ADPplatelet aggregation, and final metabolites of nitric oxide were determined in rat blood plasma 20 hours and 7 days after the last drugs administration. Results. The development of MS in rats led to depression of anticoagulation system and endothelial dysfunction. Prolinecontaining peptides in simulated conditions caused activation of anticoagulation system and endothelial function. The studied peptides with their repeated use led in the bloodstream to unidirectional changes of varying degrees in platelet haemostasis after their multiple intranasal applications to animals. The maximum reduction in platelet aggregation was detected for ProArgPro. This tripeptide significantly increased the levels of final metabolites of nitric oxide and tissue plasminogen activator. Conclusion. The most pronounced and stable effect on hemostatic and endothelial functions in simulated conditions was identified for ProArgPro. Perhaps this effect is due to the structural characteristics of peptides, namely, the position of arginine in close proximity of proline.

Download Full-text