Международный эндокринологический журнал Том 21, №8, 2025

Актуальність. Порушення балансу між про- й антиоксидантною системами з подальшим розвитком пошкоджень називається оксидативним ураженням або оксидативним стресом. Оксидативний стрес класифікують на три категорії: легкий, при якому тканини постійно зазнають шкідливого впливу; помірний, спричинений підвищеним впливом від зовнішніх джерел, як-от радіація, що може призвести до пошкодження ДНК і потребує профілактики; інтенсивний стрес, що обумовлює постійне пошкодження, як це відбувається при тяжкому інфаркті. Мета: оцінити антиоксидантну дію тіоктової кислоти окремо та в поєднанні з ситагліптином, метформіном і розувастатином у нормальних щурів і у тварин з експериментальним цукровим діабетом. Матеріали та методи. Сорок п’ять щурів були випадковим чином розділені на групи нормального контролю (n = 5), негативного конт­ролю (n = 5) та діабету (n = 35). Останнім вводили наступні препарати: ситагліптин 1 мг/кг, метформін 10 мг/кг, тіоктову кислоту 10 мг/кг, розувастатин 0,2 мг/кг, комбінацію тіоктової кислоти 10 мг/кг із ситагліптином 1 мг/кг, метформіном 10 мг/кг та розувастатином 0,2 мг/кг. Результати. Спостерігалося поліпшення активності антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази, каталази й глутатіонпероксидази у тварин з експериментальним цукровим діабетом після введення чотирьох препаратів. Тіоктова кислота посилювала інгібуючий вплив метформіну, ситагліптину та розувастатину на активність аланінамінотрансферази й аспартатамінотрансферази в самців щурів із діабетом, індукованим стрептозотоцином. Крім того, у цих тварин тіоктова кислота підвищувала стимулюючий вплив метформіну, ситагліптину й розувастатину на активність супероксиддисмутази, каталази та глутатіонпероксидази. Висновки. Тіоктова кислота, метформін, сита­гліптин та розувастатин знижували ферментативну активність аланінамінотрансферази й аспартатамінотрансферази у тварин із діабетом. Спостерігалося поліпшення активності антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази, каталази та глутатіонпероксидази у тварин із діабетом після введення зазначених препаратів. Тіоктова кислота посилює дію метформіну, ситагліптину та розувастатину, що може зменшити патологічні процеси у тварин з експериментальним цукровим діабетом.

Background. Disturbance in the balance between pro- and antioxidants in favor of the formation of da­mage is called oxidative damage or oxidative stress. Oxidative stress has been classified into three categories: mild, in which tissues are constantly exposed; moderate, caused by increased stress from external sources, such as radiation, which can lead to DNA damage, hence the need for prevention; and intense stress that results in permanent damage, as occurs in a severe heart attack. The purpose of the current study was to assess the antioxidant effects of thioctic acid alone and in combination with sitagliptin, metformin, and rosuvastatin in both normal and diabetic rats. Materials and methods. Forty-five rats were randomly divided into normal control (n = 5), negative control (n = 5) and diabetic (n = 35) groups submitted to the following treatment: sitagliptin 1 mg/kg, metformin 10 mg/kg, thioctic acid 10 mg/kg, rosuvastatin 0.2 mg/kg, combination of thioctic acid 10 mg/kg plus sitagliptin 1 mg/kg, combination of thioctic acid 10 mg/kg plus metformin 10 mg/kg and combination of thioctic acid 10 mg/kg plus rosuvastatin 0.2 mg/kg. Results. There was an improvement in the activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase in diabetic animals after exposure to the four compounds. Thioctic acid enhanced the inhibitory effect of metformin, sitagliptin, and rosuvastatin on alanine and aspartate aminotransferase activities in streptozotocin-induced diabetic male rats. In addition, thioctic acid enhanced the stimulatory effects of metformin, sitagliptin, and rosuvastatin on superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase enzyme activities in streptozotocin-induced diabetic male rats. Conclusions. Thioctic acid, metformin, sitagliptin, and rosuvastatin reduced the enzymatic activities of alanine and aspartate aminotransferase in diabetic animals. There was an improvement in the activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase in diabetic animals after exposure to the four compounds. Thioctic acid enhances the effects of metformin, sitagliptin, and rosuvastatin, which in turn may reduce the pathological processes induced in diabetic animals.

тіоктова кислота; антиоксидант; ситагліптин; метформін; розувастатин; експериментальні щури з цукровим діабетом

thioctic acid; antioxidant; sitagliptin; metformin; rosuvastatin; diabetic animals

1. Li X, Weber NC, Cohn DM, Hollmann MW, DeVries JH, Hermanides J, Preckel B. Effects of Hyperglycemia and Diabetes Mellitus on Coagulation and Hemostasis. J Clin Med. 2021 May 29;10(11):2419. doi: 10.3390/jcm10112419.
2. Tiwari D. Polyphagia can be a side effect of diabetes. African Journal of Diabetes Medicine. 2022;30(5):1. Available from: https://www.africanjournalofdiabetesmedicine.com/articles/polyphagia-can-be-a-side-effect-of-diabetes.pdf.
3. Manoj KM, Gideon DA, Jaeken L. Why do cells need oxygen? Insights from mitochondrial composition and function. Cell Biol Int. 2022 Mar;46(3):344-358. doi: 10.1002/cbin.11746.
4. Venditti P, Di Meo S. The Role of Reactive Oxygen Species in the Life Cycle of the Mitochondrion. Int J Mol Sci. 2020 Mar 21;21(6):2173. doi: 10.3390/ijms21062173.
5. Ni J, Wang Y, Zhang H, Sun JZ, Tang BZ. Aggregation-Induced Generation of Reactive Oxygen Species: Mechanism and Photosensitizer Construction. Molecules. 2021 Jan 7;26(2):268. doi: 10.3390/molecules26020268.
6. Jie Z, Liu J, Shu M, Ying Y, Yang H. Detection strategies for superoxide anion: A review. Talanta. 2022 Jan 1;236:122892. doi: 10.1016/j.talanta.2021.122892.
7. Hernandez LF, Eguchi N, Whaley D, Alexander M, Tantisattamo E, Ichii H. Anti-Oxidative Therapy in Diabetic Nephropathy. Front Biosci (Schol Ed). 2022 May 9;14(2):14. doi: 10.31083/j.fbs1402014.
8. Ogueji E, Nwani C, Mbah C, Iheanacho S, Nweke F. Oxidative stress, biochemical, lipid peroxidation, and antioxidant responses in Clarias gariepinus exposed to acute concentrations of ivermectin. Environ Sci Pollut Res Int. 2020 May;27(14):16806-16815. doi: 10.1007/s11356-019-07035-4.
9. Irato P, Santovito G. Enzymatic and Non-Enzymatic Mole–cules with Antioxidant Function. Antioxidants (Basel). 2021 Apr 9;10(4):579. doi: 10.3390/antiox10040579.
10. Tian L, Ri H, Qi J, Fu P. Berberine elevates mitochondrial membrane potential and decreases reactive oxygen species by inhi–biting the Rho/ROCK pathway in rats with diabetic encephalopathy. Mol Pain. 2021 Jan-Dec;17:1744806921996101. doi: 10.1177/​1744806921996101.
11. Ji LL, Yeo D. Oxidative stress: an evolving definition. Fac Rev. 2021 Feb 9;10:13. doi: 10.12703/r/10-13.
12. Sabogal-Guáqueta AM, Hobbie F, Keerthi A, Oun A, Kortholt A, Boddeke E, Dolga A. Linalool attenuates oxidative stress and mitochondrial dysfunction mediated by glutamate and NMDA toxicity. Biomed Pharmacother. 2019 Oct;118:109295. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109295.
13. Qausain S, Basheeruddin M. Unraveling the Peroxidase Acti–vity in Peroxiredoxins: A Comprehensive Review of Mechanisms, Functions, and Biological Significance. Cureus. 2024 Aug 4;16(8):e66117. doi: 10.7759/cureus.66117.
14. De Almeida AJPO, de Oliveira JCPL, da Silva Pontes LV, de Souza Júnior JF, Gonçalves TAF, et al. ROS: Basic Concepts, Sources, Cellular Signaling, and its Implications in Aging Pathways. Oxid Med Cell Longev. 2022 Oct 19;2022:1225578. doi: 10.1155/2022/1225578.
15. Squier TC. Oxidative stress and protein aggregation during biological aging. Exp Gerontol. 2001 Sep;36(9):1539-50. doi: 10.1016/s0531-5565(01)00139-5.
16. Belinskaia DA, Voronina PA, Shmurak VI, Vovk MA, Batalova AA, Jenkins RO, Goncharov NV. The Universal Soldier: Enzymatic and Non-Enzymatic Antioxidant Functions of Serum Albumin. Antioxidants (Basel). 2020 Oct 9;9(10):966. doi: 10.3390/antiox9100966.
17. Yan LJ. Redox imbalance stress in diabetes mellitus: Role of the polyol pathway. Animal Model Exp Med. 2018 Mar;1(1):7-13. doi: 10.1002/ame2.12001.
18. Gómez X, Sanon S, Zambrano K, Asquel S, Bassantes M, Morales JE, et al. Key points for the development of antioxidant cocktails to prevent cellular stress and damage caused by reactive oxygen species (ROS) during manned space missions. NPJ Microgravity. 2021 Sep 23;7(1):35. doi: 10.1038/s41526-021-00162-8.
19. Gulcin İ, Alwasel SH. Metal Ions, Metal Chelators and Metal Chelating Assay as Antioxidant Method. Processes. 2022; 10(1):132. doi: 10.3390/pr10010132.
20. Tonolli PN, Baptista MS, Chiarelli-Neto O. Melanin, lipofuscin and the effects of visible light in the skin. Journal of Photochemistry and Photobiology. 2021;7:100044. doi: 10.1016/j.jpap.2021.100044.
21. Gupta S, Dong Y, Dijkwel PP, Mueller-Roeber B, Gechev TS. Genome-Wide Analysis of ROS Antioxidant Genes in Resurrection Species Suggest an Involvement of Distinct ROS Detoxification Systems during Desiccation. Int J Mol Sci. 2019 Jun 25;20(12):3101. doi: 10.3390/ijms20123101.
22. Shekunova TO, Lapkina LA, Shcherbakov AB, Meshkov IN, Ivanov VK, Tsivadze AY, Gorbunova YG. Deactivation of singlet oxy–gen by cerium oxide nanoparticles. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2019;382:111925. doi: 10.1016/j.jphotochem.2019.111925.
23. Salehi B, Berkay Yılmaz Y, Antika G, Boyunegmez Tumer T, et al. Insights on the Use of α-Lipoic Acid for Therapeutic Purposes. Biomolecules. 2019 Aug 9;9(8):356. doi: 10.3390/biom9080356.
24. Lajoie N. The Pharmacological Guide to Metformin. Nova Medi–cine & Health. Nova Science Publisher; 2020. Available from: https://novapublishers.com/shop/the-pharmacological-guide-to-metformin/.
25. Jalali M, Rahimlou M, Mahmoodi M, Moosavian SP, Symonds ME, et al. The effects of metformin administration on liver enzymes and body composition in non-diabetic patients with non-alcoholic fatty liver disease and/or non-alcoholic steatohepatitis: An up-to date systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Pharmacol Res. 2020 Sep;159:104799. doi: 10.1016/j.phrs.2020.104799.
26. Tao L, Fan X, Sun J, Zhang Z. Metformin prevented high glucose-induced endothelial reactive oxygen species via OGG1 in an AMPKα-Lin-28 dependent pathway. Life Sci. 2021 Mar 1;268:119015. doi: 10.1016/j.lfs.2020.119015.
27. Kong L, Deng J, Zhou X, Cai B, Zhang B, et al. Sitagliptin activates the p62-Keap1-Nrf2 signalling pathway to alleviate oxidative stress and excessive autophagy in severe acute pancreatitis-related acute lung injury. Cell Death Dis. 2021 Oct 11;12(10):928. doi: 10.1038/s41419-021-04227-0.
28. Zhang Q, He L, Dong Y, Fei Y, Wen J, et al. Sitagliptin ameliorates renal tubular injury in diabetic kidney disease via STAT3-dependent mitochondrial homeostasis through SDF-1α/CXCR4 pathway. FASEB J. 2020 Jun;34(6):7500-7519. doi: 10.1096/fj.201903038R.
29. Abdel-Gaber SA, Geddawy A, Moussa RA. The hepatoprotective effect of sitagliptin against hepatic ischemia reperfusion-induced injury in rats involves Nrf-2/HO-1 pathway. Pharmacol Rep. 2019 Dec;71(6):1044-1049. doi: 10.1016/j.pharep.2019.06.006.
30. Al-Naisani MIM, Abdulrahman MA, Hameed RR. Compari–son of Simvastatin and Rosuvastatin in Oxidation and Antioxidant Levels in Male Rabbits Infected with Experimental Lipid Disorder. Tikrit Journal of Pure Science, 2019;24(6):15-20. Available from: https://tjpsj.org/index.php/tjps/article/view/430.
31. Wang C, Chen H, Ying W. Cytosolic aspartate aminotransfe–rase mediates the mitochondrial membrane potential and cell survival by maintaining the calcium homeostasis of BV2 microglia. Neuroreport. 2018 Jan 17;29(2):99-105. doi: 10.1097/WNR.0000000000000914.
32. Lee B, Choi YM. Association of Serum Glucose, Serotonin, Aspartate Aminotransferase, and Calcium Levels with Meat Quality and Palatability Characteristics of Broiler Pectoralis Major Muscle. Animals (Basel). 2022 Jun 17;12(12):1567. doi: 10.3390/ani12121567.
33. Nader L, Buckley A, Murphy K, Sam A, Barakat MT. Preva–lence of Non-alcoholic Fatty Liver in Individuals of Arabic Origin Attending Diabetes Services in the UAE. ADNEC conference, 2017. IDF 2017. Available from: https://www.researchgate.net/publication/322385308_Prevalence_of_Non-Alcoholic_Fatty_Liver_in_individuals_of_Arabic_origin_attending_diabetes_services_in_the_UAE.
34. Gunawardena D, Raju R, Münch G. Hydrogen peroxide mediates pro-inflammatory cell-to-cell signaling: a new therapeutic target for inflammation? Neural Regen Res. 2019 Aug;14(8):1430-1437. doi: 10.4103/1673-5374.253529.
35. Vissers MCM, Hampton M, Kettle AJ (eds). Hydrogen Per–oxide Metabolism in Health and Disease (1st ed.). CRC Press; 2017. doi: 10.1201/9781315154831.
36. Bagatini M, Assmann C, Blumenberg M. Glutathione System and Oxidative Stress in Health and Disease. London, UK: IntechOpen; 2020. Available from: https://www.intechopen.com/books/9002.
37. Attia M, Essa EA, Zaki RM, Elkordy AA. An Overview of the Antioxidant Effects of Ascorbic Acid and Alpha Lipoic Acid (in Liposomal Forms) as Adjuvant in Cancer Treatment. Antioxidants (Basel). 2020 Apr 25;9(5):359. doi: 10.3390/antiox9050359.
38. Mishra SK, Belur PD, Iyyaswami R. Use of antioxidants for enhancing oxidative stability of bulk edible oils: A review. International Journal of Food Science & Technology. 2021;56(1):1-12. Available from: https://sci-hub.se/downloads/2020-10-06/42/mishra2020.pdf.