PHOTOPERIOD-INDUCED ALTERATIONS IN BIOMARKERS OF OXIDATIVE STRESS IN RATS OF DIFFERENT AGES AND INDIVIDUAL PHYSIOLOGICAL REACTIVITY

Abstract

This study was performed to investigate the photoperiod-induced changes in biomarkers of oxidative stress in rats of different ages and different physiological reactivity, as assessed by different resistance to hypoxia. The study was conducted on 96 male Wistar rats divided into 16 groups based on resistance to hypoxia (LR, low resistance, HR, high resistance) and age, i.e. 6 and 21 months. The research was conducted at four photoperiod points: winter (January), spring (March), summer (July), and autumn (October). Lower levels of oxidative stress biomarkers (p < 0.05) were observed in the younger rats when compared to older rats, as well as in HR rats compared to LR rats. The levels of lipid peroxidation end product, 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) as the major indicator of oxidative stress, were found to increase with age, and summer resulted in further elevation compared to other seasons. Also, oxidative stress biomarkers were lower (p < 0.05) in winter than in other seasons, especially in the HR rats. TAC level in the hepatic tissue of the 6-months-old rats was significantly higher (p < 0.05) when compared to the level value in older rats. A similar higher TAC level was found in the hepatic tissue of HR rats compared to the LR rats. The adult rats with HR maintained TAC with minimal fluctuations throughout the year. It should be noted that the difference in TAC was higher for the groups of the adult animals with HR to hypoxia in winter, spring, and summer, which may indicate effective mechanisms preventing the formation of reactive oxygen species and systems of elimination thereof. Дане дослідження виконано для вивчення індукованих фотоперіодом змін біомаркерів окиснювального стресу у щурів різного віку та різною фізіологічної реактивністі, що оцінюється за різною стійкістю до гіпоксії. Дослідження проведено на 96 щурах-самцях лінії Вістар, розділених на 16 груп залежно від стійкості до гіпоксії (НР, низькорезистентні, ВР, високорезистентні) та віку (6 та 21 міс.). Дослідження проводилися в чотири фотоперіоди: зима (січень), весна (березень), літо (липень) та осінь (жовтень). Нижчі рівні біомаркерів окиснювального стресу (p < 0,05) спостерігалося у молодших щурів у порівнянні зі старшими щурів, а також у високорезистентних щурів порівняно з низькорезистентними щурами. Було виявлено, що рівні кінцевого продукту перекисного окиснення ліпідів – ТБК-продуктів як основних індикаторів окиснювального стресу – збільшуються з віком, а влітку це призводить до подальшого підвищення в порівнянні з іншими сезонами. Крім того, біомаркери окиснювального стресу були нижчими (p < 0,05) взимку, ніж в інші сезони, особливо у високорезистентних щурів. Рівень загальної антиокиснювальної активності (ОАА) у тканині печінки 6-місячних щурів був достовірно вищим (p < 0,05) порівняно зі значеннями у щурів старшого віку. Подібно, більш високий рівень ОАА було виявлено в тканині печінки високорезистентних щурів порівняно з низькорезистентними. У дорослих високорезистентних щурів зберігався високий рівень ОАА із мінімальними змінами протягом року. Слід зазначити, що різниця в ОАА була вищою для груп дорослих тварин з високою резистентністю до гіпоксії взимку, навесні та влітку, що може свідчити про ефективні механізми, що перешкоджають утворенню активних форм кисню, та системи їх елімінації.