Роль оксиліпінів у патології гепато-біліарної системи спортсменів
Основний зміст сторінки статті
Анотація
У сучасному спорті зростає інтерес до вивчення гепатобіліарної системи спортсменів через її ключову роль у метаболічній адаптації до фізичних навантажень. Інтенсивні тренування можуть спричиняти транзиторні зміни функції печінки, розвиток оксидативного стресу та запальних процесів, що негативно впливають на її стан. Це зумовлює актуальність дослідження механізмів порушень і пошуку ефективних стратегій профілактики й корекції. Метою статті є узагальнення сучасних даних щодо ролі оксиліпінів у формуванні адаптивних і патологічних змін гепатобіліарної системи, а також визначення потенціалу оксиліпінового профілю як раннього біомаркерного індикатора функціонального стану печінки в спортсменів. Методи. Для розв’язання поставленої мети застосовано бібліометричний аналіз та узагальнення наукових матеріалів. Результати. У спортсменів інтенсивні фізичні вправи викликають активацію метаболічних, оксидативних і запальних процесів у гепатобіліарній системі. Ці зміни супроводжуються порушенням антиоксидантного балансу, підвищенням активності трансаміназ та утворенням прозапальних метаболітів. Оксиліпіни, як метаболіти поліненасичених жирних кислот, є ключовими модуляторами запалення, мікроциркуляції, апоптозу й жовчоутворення. Їхній біосинтез здійснюється циклооксигеназним, ліпооксигеназним та епоксигеназним шляхами, а також через неферментативне окиснення. Баланс між про- та протизапальними оксиліпінами визначає напрям адаптаційних або патологічних реакцій печінки. Додаткове навантаження у вигляді зневоднення, гіперпротеїнових дієт і фармакологічної підтримки поглиблює функціональну вразливість печінки. Таким чином, профіль оксиліпінів може бути інформативним біомаркером функціонального стану гепатобіліарної системи в спортсменів і слугувати основою для індивідуалізації тренувального процесу.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал практикує політику негайного відкритого доступу до опублікованого змісту, підтримуючи принципи вільного поширення наукової інформації та глобального обміну знаннями задля загального суспільного прогресу.
Редакційна колегія дотримується рекомендацій The Committee on Publication Ethics (COPE) з питань этики наукових публікацій.
ОБОВ'ЯЗКОВЕ ПОСИЛАННЯ НА АВТОРІВ ПРИ КОПІЮВАННІ ЧИ ЦИТУВАННІ МАТЕРІАЛУ НАУКОВИХ СТАТЕЙ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
Akkiz H, Gieseler RK, Canbay A. Liver Fibrosis: From Basic Science towards Clinical Progress, Focusing on the Central Role of Hepatic Stellate Cells. Int J Mol Sci. 2024 Jul 18;25(14):7873. DOI: 10.3390/ ijms25147873.
Alba MM, Ebright B, Hua B, Slarve I, Zhou Y, Jia Y et al. Eicosa- noids and other oxylipins in liver injury, inflammation and liver cancer development. Front Physiol. 2023 Feb 2;14:1098467. DOI: 10.3389/fphys.2023. 1098467.
Álvarez-Herms J. Summatory Effects of Anaerobic Exercise and a 'Westernized Athletic Diet' on Gut Dysbiosis and Chronic Low-Grade Metabolic Acidosis. Microorganisms. 2024 Jun 3;12(6):1138. DOI: 10.3390/micro- organisms12061138.
Bagheri R, Kargarfard M, Sadeghi R, Scott D, Camera DM. Effects of 16 weeks of two different high-protein diets with either resistance or concurrent training on body composition, muscular strength and performance, and markers of liver and kidney function in resistance-trained males. J Int Soc Sports Nutr. 2023 Dec;20(1):2236053. DOI: 10.1080/15502783.2023.2236053.
Bagheri R, Shakibaee A, Camera DM, Sobhani V, Ghobadi H, Nazar E et al. Effects of 8 weeks of resistance training in combination with a high protein diet on body composition, muscular performance, and markers of liver and kidney function in untrained older ex-military men. Front Nutr. 2023 Jun 29;10:1205310. DOI: 10.3389/fnut.2023.1205310.
Benić A, Mikašinović S, Wensveen FM, Polić B. Activation of Granulocytes in Response to a High Protein Diet Leads to the Formation of Necrotic Lesions in the Liver. Metabolites. 2023 Jan 19;13(2):153. DOI: 10.3390/metabo13020153.
Calder PC. Eicosanoids. Essays Biochem. 2020 Sep 23;64(3): 423-441. DOI: 10.1042/EBC20190083.
Cuthbertson DJ, Keating SE, Pugh CJA, Owen PJ, Kemp GJ, Umpleby M et al. Exercise improves surrogate measures of liver histological response in metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease. Liver Int. 2024 Sep;44(9):2368-2381. DOI: 10.1111/liv.15947.
Danese E, Salvagno GL, Tarperi C, Negrini D, Montagnana M, Festa L et al. Middle-distance running acutely influences the concentration and composition of serum bile acids: Potential implications for cancer risk? Oncotarget. 2017 Apr 18;8(32):52775-52782. DOI: 10.18632/oncotarget.17188.
Dyall SC, Balas L, Bazan NG, Brenna JT, Chiang N, da Costa Souza F et al. Polyunsaturated fatty acids and fatty acid-derived lipid medi- ators: Recent advances in the understanding of their biosynthesis, struc- tures, and functions. Prog Lipid Res. 2022 Apr;86:101165. DOI: 10.1016/j. plipres.2022.101165.
Eckenstaler R, Ripperger A, Hauke M, Petermann M, Hemke- meyer SA, Schwedhelm E et al. A Thromboxane A(2) Receptor-Driven COX-2-Dependent Feedback Loop That Affects Endothelial Homeostasis and Angiogenesis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2022 Apr;42(4):444-461. DOI: 10.1161/ATVBAHA.121.317380.
Frömel T, Naeem Z, Pirzeh L, Fleming I. Cytochrome P450-de- rived fatty acid epoxides and diols in angiogenesis and stem cell biology. Pharmacol Ther. 2022 Jun;234:108049. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2021.108049.
García-Giménez A, Pradas F, Lecina M, Ochiana N, Castellar- Otín C. Impact of Ad Libitum Hydration on Muscle and Liver Damage and Electrolyte Balance in Ultra-Trail Events: A Heatmap Analysis of Biomark- ers and Event Characteristics-A Pilot Study. Biology (Basel). 2025 Jan 28;14(2):136. DOI: 10.3390/biology14020136.
Gong X, Guo C, Liu J, Li Z, Ruan J, Tang M, Gu J, Shi H. Unraveling cadmium-driven liver inflammation with a focus on arachidonic acid metabolites and TLR4/ IkappaBalpha /NF-kappaB pathway. Ecotoxicol Environ Saf. 2024 Nov 1;286:117177. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2024.117177.
Guo C, Zhang Y, Bai D, Zhen W, Ma P, Wang Z et al. Aspirin Eugenol Ester Alleviates Energy Metabolism Disorders by Reducing Oxidative Damage and Inflammation in the Livers of Broilers Under High-Stocking-Density Stress. Int J Mol Sci. 2025 Feb 21;26(5):1877. DOI: 10.3390/ijms26051877.
Hajeyah AA, Griffiths WJ, Wang Y, Finch AJ, O'Donnell VB. The Bio- synthesis of Enzymatically Oxidized Lipids. Front Endocrinol (Lausanne). 2020 Nov 19;11:591819. DOI: 10.3389/fendo.2020.591819.
Hartling I, Cremonesi A, Osuna E, Lou PH, Lucchinetti E, Zaugg M et al. Quantitative profiling of inflammatory and pro-resolving lipid mediators in human adolescents and mouse plasma using UHPLC-MS/MS. Clin Chem Lab Med. 2021 Jul 12;59(11):1811-1823. DOI: 10.1515/cclm- 2021-0644.
Hateley C, Olona A, Halliday L, Edin ML, Ko JH, Forlano R et al. Mul- ti-tissue profiling of oxylipins reveal a conserved up-regulation of epoxide:diol ratio that associates with white adipose tissue inflammation and liver stea- tosis in obesity. EBioMedicine. 2024 May;103:105127. DOI: 10.1016/j. ebiom.2024.105127.
Hoffman MD. Proper Hydration During Ultra-endurance Activ- ities. Sports Med Arthrosc Rev. 2019 Mar;27(1):8-14. DOI: 10.1097/ JSA.0000000000000229.
Huang YC, Cheng ML, Tang HY, Huang CY, Chen KM, Wang JS. Eccentric Cycling Training Improves Erythrocyte Antioxidant and Oxygen Releasing Capacity Associated with Enhanced Anaerobic Glycolysis and Intracellular Acidosis. Antioxidants (Basel). 2021 Feb 13;10(2):285. DOI: 10.3390/antiox1002028554.
Jia Y, Zhou Y, Lei Y, Zeng R, Wan Z, Li D et al. Independent and joint relationships of cardiorespiratory fitness and body mass index with liver fat content. Diabetes Obes Metab. 2024 Nov;26(11):5087-5096. DOI: 10.1111/ dom.15847.
Jurado-Fasoli L, Sanchez-Delgado G, Yang W, Osuna-Prieto FJ, Ortiz-Alvarez L, Krekels E et al. Acute and long-term exercise differently modulate plasma levels of oxylipins, endocannabinoids, and their analogues in young sedentary adults: A sub-study and secondary analyses from the ACTIBATE randomized controlled-trial. EBioMedicine. 2022 Nov:85:104313. DOI: 10.1016/j.ebiom.2022.104313.
Kahnt AS, Schebb NH, Steinhilber D. Formation of lipoxins and resolvins in human leukocytes. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2023 Jun;166:106726. DOI: 10.1016/j.prostaglandins.2023.106726.
Kampschulte N, Kirchhoff R, Löwen A, Schebb NH. Deducing formation routes of oxylipins by quantitative multiple heart-cutting achiral-chiral 2D-LC-MS. J Lipid Res. 2024 Dec;65(12):100694. DOI: 10.1016/j. jlr.2024.100694.
Kawashima K, Andreata F, Beccaria CG, Iannacone M. Priming and Maintenance of Adaptive Immunity in the Liver. Annu Rev Immunol. 2024 Jun;42(1):375-399. DOI: 10.1146/annurev-immunol-090122-041354.
Khatri P, Neupane A, Sapkota SR, Bashyal B, Sharma D, Chhetri A et al. Strenuous Exercise-Induced Tremendously Elevated Transaminases Levels in a Healthy Adult: A Diagnostic Dilemma. Case Reports Hepa- tol. 2021 Mar 10;2021:6653266. DOI: 10.1155/2021/6653266.
Kim CY, Johnson H, Peltier S, Spitalnik SL, Hod EA, Francis RO et al. Deuterated Linoleic Acid Attenuates the RBC Storage Lesion in a Mouse Model of Poor RBC Storage. Front Physiol. 2022 Apr 26;13:868578. DOI: 10.3389/fphys.2022.868578.
Kohli P, Levy BD. Resolvins and protectins: mediating solutions to inflammation. Br J Pharmacol. 2009 Oct;158(4):960-71. DOI: 10.1111/j.147 6-5381.2009.00290.x.
Lee KC, Wu PS, Lin HC. Pathogenesis and treatment of non-alco- holic steatohepatitis and its fibrosis. Clin Mol Hepatol. 2023 Jan;29(1):77-98. DOI: 10.3350/cmh.2022.0237.
Liakh I, Pakiet A, Sledzinski T, Mika A. Methods of the Analysis of Oxylipins in Biological Samples. Molecules. 2020 Jan 15;25(2):349. DOI: 10.3390/molecules25020349.
Liput KP, Lepczyński A, Ogłuszka M, Nawrocka A, Poławska E, Grzesiak A et al. Effects of Dietary n-3 and n-6 Polyunsaturated Fatty Acids in Inflammation and Cancerogenesis. Int J Mol Sci. 2021;22(13):6965. DOI: 10.3390/ijms22136965.
Liu K, Wang H, Yu SJ, Tu GW, Luo Z. Inhaled pulmonary vasodila- tors: a narrative review. Ann Transl Med. 2021 Apr;9(7):597. DOI: 10.21037/ atm-20-4895.
Luti S, Modesti A, Modesti PA. Inflammation, Peripheral Signals and Redox Homeostasis in Athletes Who Practice Different Sports. Antioxidants (Basel). 2020 Oct 30;9(11):1065. DOI: 10.3390/antiox9111065.
Mahajan P, Palkar M, Pingili RB. Drug reactive metabolite-in- duced hepatotoxicity: a comprehensive review. Toxicol Mech Methods. 2024 Jul;34(6):607-627. DOI: 10.1080/15376516.2024.2332613.
Mehrotra P, Maschalidi S, Boeckaerts L, Maueröder C, Tixeira R, Pinney J et al. Oxylipins and metabolites from pyroptotic cells act as promoters of tissue repair. Nature. 2024 Jul;631(8019):207-215. DOI: 10.1038/ s41586-024-07585-9.
Mizokami T, Suzuki K. Involvement of neutrophils and macrophages in exhaustive exercise-induced liver, kidney, heart, and lung injuries. Exerc Immunol Rev. 2024;30:49-62.
Molina-Molina E., Baccetto R.L., Wang D., de Bari O., Krawczyk M., Portincasa P. Exercising the hepatobiliary-gut axis. The impact of physical activity performance. Eur J Clin Invest. 2018 Aug;48(8):e12958. DOI: 10.1111/eci.12958.
Norlander AE, Peebles RS. Prostaglandin I2 and T Regulatory Cell Function: Broader Impacts. DNA Cell Biol. 2021;40(10):1231-1234. DOI: 10.1089/dna.2021.0515.
Nummela A, Laaksonen L, Scheinin A, Kaisti K, Vahlberg T, Neuvo- nen M, Valli K, Revonsuo A, Perola M, Niemi M, Scheinin H, Laitio T. Circulating oxylipin and bile acid profiles of dexmedetomidine, propofol, sevoflurane, and S-ketamine: a randomised controlled trial using tandem mass spectrometry. BJA Open. 2022 Dec 12;4:100114. DOI: 10.1016/j.bjao.2022.100114.
Pan Y, Hatano A, Ohno S, Morita K, Kokaji T, Bai Y et al. Time and dose selective glucose metabolism for glucose homeostasis and energy conversion in the liver. NPJ Syst Biol Appl. 2024;10(1):107. DOI: 10.1038/ s41540-024-00437-2.
Panigrahy D, Gilligan MM, Serhan CN, Kashfi K. Resolution of inflammation: An organizing principle in biology and medicine. Pharmacol Ther. 2021 Nov;227:107879. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2021.107879.
Paoli A. The Influence of Physical Exercise, Ketogenic Diet, and Time-Restricted Eating on De Novo Lipogenesis: A Narrative Review. Nutrients. 2025 Feb 13;17(4):663. DOI: 10.3390/nu17040663.
Parchem K, Letsiou S, Petan T, Oskolkova O, Medina I, Kuda O et al. Oxylipin profiling for clinical research: Current status and future perspectives. Prog Lipid Res. 2024 Jul;95:101276. DOI: 10.1016/j.plipres. 2024.101276.
Puccini SJ, Healy CL, Harsch BA, Ahmed AR, Shearer GC, O'Con- nell TD. A Cell Autonomous Free fatty acid receptor 4 – ChemR23 Signaling Cascade Protects Cardiac Myocytes from Ischemic Injury. bioRxiv [Preprint]. 2025 Jan 6:2024.11.26.625260. DOI: 10.1101/2024.11.26.625260.
Sahoo G, Samal D, Khandayataray P, Murthy MK. A Review on Caspases: Key Regulators of Biological Activities and Apoptosis. Mol Neurobiol. 2023 Oct;60(10):5805-5837. DOI: 10.1007/s12035-023- 03433-5.
Signini EF., Nieman DC., Silva CD., Sakaguchi CA., Catai AM. Oxylipin Response to Acute and Chronic Exercise: A Systematic Review. Metabolites. 2020 Jun 25;10(6):264. DOI: 10.3390/metabo10060264.
Stenvik HÅ, Hansen TV. The biosynthetic pathways of the protectins. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2023 Dec;169:106787. DOI: 10.1016/j. prostaglandins.2023.106787.
Tong L, Qiu J, Xu Y, Lian S, Xu Y, Wu X. Programmed Cell Death in Rheumatoid Arthritis. J Inflamm Res. 2025;18:2377-2393. DOI: 10.2147/ JIR.S499345.
Trostchansky A, Wood I, Rubbo H. Regulation of arachidonic acid oxidation and metabolism by lipid electrophiles. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2021 Feb;152:106482. DOI: 10.1016/j.prostaglandins.2020.106482.
Villa-Martínez E, López-Vaquera SR, Alvarado-Coutiño LK, Gámez-Méndez AM, Ríos A, Escalante B. Thromboxane-dependent coronary vasoconstriction in obese mice: Role of peroxynitrite. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2022 Jun;160:106631. DOI: 10.1016/j.prostaglan- dins.2022.106631.
Wang YP, Zhang RQ, Li N, Wang QS, Yu K, Fan M et al. The involve- ment and possible targeting of cardiolipins degradation and disturbed linoleic acid metabolism in cardiac atrophy under cancer cachexia. Eur J Pharmacol. 2024 Dec 15;985:177108. DOI: 10.1016/j.ejphar.2024.177108.
Warner D, Vatsalya V, Zirnheld KH, Warner JB, Hardesty JE, Umhau JC, McClain CJ, Maddipati K, Kirpich IA. Linoleic Acid-Derived Oxylipins Differentiate Early Stage Alcoholic Hepatitis From Mild Alcohol-Associated Liver Injury. Hepatol Commun. 2021 Feb 9;5(6):947-960. DOI: 10.1002/ hep4.1686.
Wautier JL, Wautier MP. Pro- and Anti-Inflammatory Prostaglan- dins and Cytokines in Humans: A Mini Review. Int J Mol Sci. 2023 Jun 1;24(11):9647. DOI: 10.3390/ijms24119647.
Wiley CD, Sharma R, Davis SS, Lopez-Dominguez JA, Mitch- ell KP, Wiley S et al. Oxylipin biosynthesis reinforces cellular senescence and allows detection of senolysis. Cell Metab. 2021;33(6):1124-1136.e5. DOI: 10.1016/j.cmet.2021.03.008.
Yan B, Ai Y, Sun Q, Ma Y, Cao Y, Wang J et al. Membrane Dam- age during Ferroptosis Is Caused by Oxidation of Phospholipids Catalyzed by the Oxidoreductases POR and CYB5R1. Mol Cell. 2021 Jan 21; 81(2):355-369.e10. DOI: 10.1016/j.molcel.2020.11.024.
Yu X, Wang J, Wang T, Song S, Su H, Huang H, Luo P. Ellagic acid-enhanced biocompatibility and bioactivity in multilayer core-shell gold nanoparticles for ameliorating myocardial infarction injury. J Nanobiotech. 2024;22(1):554.
Zhang N, Harsch B, Zhang MJ, Gyberg DJ, Stevens JA, Wagner BM et al. FFAR4 regulates cardiac oxylipin balance to promote inflammation resolution in HFpEF secondary to metabolic syndrome. J Lipid Res. 2023 Jun;64(6):100374. DOI: 10.1016/j.jlr.2023.100374.
Zhang Y, Qi Y, Huang S, Jiang X, Xiao W, Wang L et al. Role of ER Stress in Xenobiotic-Induced Liver Diseases and Hepatotoxicity. Oxid Med Cell Longev. 2022 Nov 4;2022:4640161. DOI: 10.1155/2022/4640161.
Zhou Z, Chen C, Teo EC, Zhang Y, Huang J, Xu Y, Gu Y. Intracel- lular Oxidative Stress Induced by Physical Exercise in Adults: Systematic Review and Meta-Analysis. Antioxidants (Basel). 2022 Sep 4;11(9):1751. DOI: 10.3390/antiox11091751.