Modulasi perubahan ekspresi protein berkait penuaan oleh madu gelam pada mitokondria jantung tikus

Abstract

Penuaan dicirikan dengan penurunan fungsi biokimia dan fisiologi tubuh secara beransur ansur. Menurut teori penuaan radikal bebas, penuaan adalah kesan daripada kerosakan oksidatif akibat pengumpulan spesies oksigen reaktif (ROS) yang berlebihan. Sumber utama penghasilan ROS dalam tubuh adalah daripada mitokondria yang juga merupakan sasaran utama tindakan ROS. Oleh demikian, diet yang dilengkapkan dengan antioksidan yang tinggi seperti madu mampu melindungi tubuh daripada tindakan ROS dan kerosakan oksidatif. Madu gelam mengandungi komponen flavonoid dan fenolik yang tinggi berbanding madu tempatan yang lain. Kajian ini dilakukan untuk mengkaji kesan madu gelam ke atas perubahan ekspresi protein berkait penuaan pada mitokondria jantung tikus muda dan tua. Sebanyak 24 ekor tikus jantan Sprague-Dawley dibahagikan kepada 2 kumpulan iaitu kumpulan muda (2 bulan) dan kumpulan tua (19 bulan). Setiap kumpulan dibahagikan lagi kepada kumpulan kawalan yang disuap paksa air suling dan kumpulan rawatan yang disuap paksa madu gelam (2.5g/kg) selama 8 bulan. Aktiviti sitokrom oksidase dan enzim antioksidan (CAT, MnSOD, GPx) ditentukan dengan spektrofotometri. Aras kerosakan protein pula ditentukan dengan asai protein karbonil dan aras malondialdehid (MDA) ditentukan dengan kromatografi cecair tekanan tinggi (HPLC). Perbezaan ekspresi protein ditentukan menggunakan spektrometri jisim berprestasi tinggi (Q-TOF LCMS/MS) dan pemblotan Western. Pelengkapan diet oleh madu gelam meningkatkan aktiviti CAT (p<0.05) pada kumpulan tikus muda dan tua. Selain itu, ia turut meningkatkan aktiviti sitokrom oksidase, aktiviti MnSOD dan GPx (p<0.05) pada tikus muda. Aras MDA turut didapati menurun (p<0.05) pada kumpulan tikus muda yang diberi madu gelam. Akan tetapi tiada perubahan signifikan didapati pada aras protein karbonil di kedua-dua kumpulan tikus. Bagi profil ekspresi protein, sebanyak 286 protein diidentifikasi pada kumpulan muda kawalan (MK) dan 241 protein diidentifikasi pada kumpulan muda gelam (MG). Bagi kumpulan tua, sebanyak 243 protein diidentifikasi pada kumpulan kawalan (TK) dan 271 protein diidentifikasi pada kumpulan gelam (TG). Perbandingan pengekspresan protein menunjukkan 69 protein berbeza ekspresi ( p<0.05) pada kumpulan TK apabila dibandingkan dengan MK dan pada kumpulan MR apabila dibandingkan dengan MK. Manakala, 55 protein berbeza ekspresi pula ditunjukkan pada kumpulan TG apabila dibandingkan dengan TK. Pada kumpulan tikus tua, pelengkapan diet oleh madu gelam meningkatkan ekspresi 52 protein yang kebanyakannya menunjukkan ekspresi menurun pada kumpulan kawalan. Kebanyakan protein tersebut terlibat dalam rantaian respiratori (OXPHOS) yang memainkan peranan penting dalam mengekalkan fungsi mitokondria. Kesimpulannya, suplimentasi madu gelam mengurangkan kerosakan oksidatif dengan mengurangkan aras MDA, memodulasi aktiviti enzim antioksidan, mengekalkan fungsi mitokondria dengan meningkatkan aktiviti sitokrom oksidase dan meningkatkan ekspresi protein terutamanya pada OXPHOS.