Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Auswirkungen einer hohen und niedrigen glykämischen Last verschiedener nigerianischer Nahrungsmittel auf die mitochondriale Integrität von Gehirn und Herz von Ratten

Egwim EC und Yakubu G

Ziel der vorliegenden Studie war es, die Wirkung der glykämischen Last (GL) auf die mitochondriale Integrität von Gehirn und Herz zu untersuchen. Es wurde die Wirkung von Diäten mit hoher (HGL) und niedriger (LGL) glykämischer Last auf die Entstehung freier Radikale und die daraus resultierende Wirkung auf die mitochondrialen Funktionen von Gehirn und Herz untersucht. Die Wirkung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) auf die Aktivitäten der Elektronentransportkette (ETC) wurde untersucht. Es wurde ein signifikanter Rückgang der Enzymaktivitäten der Komplexe I, III und IV sowohl bei den mitochondrialen Funktionen von Gehirn als auch von Herz beobachtet. Die Aktivitäten des Rotenon-sensitiven Komplexes I im Gehirn nahmen bei mit HGL gefütterten Ratten um 49,20 % (p>0,05) ab, während der Antimycin-A-sensitive Komplex III um 19,80 % (p>0,05) abnahm. Dasselbe Phänomen wurde beim Kaliumcyanid (KCN)-sensitiven Komplex IV (Cytochrom-c-Oxidase) beobachtet, der um 30,17 % (p>0,05) abnahm. Bei den kardialen mitochondrialen Komplexen sank der Rotenon-sensitive Komplex I in der mit HGL gefütterten Gruppe um 25,45 % (p>0,05), während die Aktivität des Antimycin-A-sensitiven Komplexes III um 24,78 % (p>0,05) abnahm. Glykämische Veränderungen wurden auch beim KCN-sensitiven Komplex IV mit einer Abnahme von 21,18 % (p>0,05) beobachtet. Die Enzymaktivitäten in sowohl Gehirn- als auch Herz-Mitochondrienhomogenaten nahmen bei mit LGL gefütterten Ratten im Vergleich zur Kontrollgruppe nur minimal ab. Der Thiolgruppengehalt, das Gesamtprotein und Malondialdehyd (MDA) waren bei mit HGL gefütterten Ratten deutlich erhöht. Die Aktivitäten der Enzyme Superoxiddismutase (SOD) und Katalase (CAT) sanken in sowohl Gehirn- als auch Herz-Mitochondrien der mit HGL gefütterten Ratten. Daraus kann geschlossen werden, dass eine Diät mit niedriger glykämischer Last die mitochondriale Integrität aufrechterhält. HGL-Diäten hingegen induzieren oxidativen Stress und beeinträchtigen die Aktivität antioxidativer Enzyme in den Mitochondrien von Gehirn und Herz, was zu einem Verlust der mitochondrialen Integrität führt.