Effect of a novel thienopyridine derivative on liver structure in rats with diet-induced obesity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The search for novel compounds that exert a positive impact on liver morphology and function having a beneficial effect on carbohydrate and lipid metabolism remains an urgent research priority.

AIM: This work aimed to evaluate the effect of a novel thienopyridine derivative on liver structure in rats with diet-induced obesity.

MATERIAL AND METHODS: A novel thienopyridine derivative AZ-020 was selected through in silico screening using online platforms based on its potential effects on the liver, as well as carbohydrate and lipid metabolism. An in vivo study was conducted in Wistar rats, which were randomized into five groups (8 per group): an intact group (maintained under standard conditions), control group (received excess palm oil 30 g/kg for 8 weeks), two reference groups (rats on high-fat diet received either metformin 300 mg/kg or vildagliptin 8 mg/kg during 2 weeks), and a test group (received AZ-020 1 mg/kg for 2 weeks under the same diet). Liver structure was assessed using histological and morphometric analyses, including hepatocyte count, binucleated hepatocyte count per field of view, hepatocyte size, hepatocyte cytoplasmic and nuclear area, and hepatocyte nuclear-to-cytoplasmic ratio. Statistical evaluation was performed using the fourfold table method with Pearson’s χ2 test, normalized Pearson’s test, Yates’ correction, and Fisher’s exact test. Parametric statistical methods and Student’s t-test were applied to morphometric data with normal distribution.

RESULTS: Administration of AZ-020 normalized liver histoarchitecture disrupted by prolonged dietary overload and confirmed a positive trend in key morphometric parameters of hepatocytes compared with the control group. A statistically significant 1.7-fold increase (66%) in binucleated hepatocyte count (an essential marker of liver regeneration) was observed following AZ- 020 administration. Treatment with AZ-020 led to normalization of the nuclear-to-cytoplasmic ratio, which showed a statistically significant 16% decrease compared with the control group. In the test group (treated with AZ-020), hepatocyte cytoplasmic area was 76.04 ± 0.35 μm2 (vs. 75.54 ± 0.31 μm2 in the control group, p = 0.0186); nuclear area was 11.13 ± 0.24 μm2 (vs. 13.9 ± 0.3 μm2, p < 0.001); and average hepatocyte area was 87.17 ± 0.59 μm2 (vs. 89.44 ± 0.61 μm2, p < 0.001).

CONCLUSION: The novel thienopyridine derivative with the laboratory code AZ-020, which belongs to the cyanothioacetamide class, demonstrated hepatoprotective effects in an experimental model of liver damage and metabolic disturbances.

About the authors

Elena S. Ketova

BestDoctor

Author for correspondence.
Email: ketova_elena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4595-8103
SPIN-code: 8373-8192

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 27 Vyatskaya st, bldg 15, Moscow, 127015

Anna V. Myazina

Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky

Email: anna.krasnodon2009@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5736-2385
SPIN-code: 8453-6221

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant of Depart., Depart. of Normal Anatomy

Russian Federation, Simferopol

Elena Yu. Bibik

Lugansk State Medical University named after Saint Luke

Email: helen_bibik@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2622-186X
SPIN-code: 9832-4659

MD, Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of Depart., Depart. of Fundamental and Clinical Pharmacology

Russian Federation, Lugansk

Sergej G. Krivokolysko

Lugansk State Medical University named after Saint Luke; Vladimir Dahl Lugansk State University

Email: ksg-group-lugansk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9879-9217
SPIN-code: 7682-4986

Dr. Sci. (Chemistry), Prof., Head of Depart., Depart. of Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy

Russian Federation, Lugansk; Lugansk

References

  1. Balukova EV, Uspensky YuP, Fominykh YuA. Liver lesions of various origins (toxic, medicinal, dysmetabolic): from etiological heterogeneity to a single unified therapy for patients. Russian Medical Inquiry. 2018;2(1–1):35–40. EDN: YUTAYB
  2. Meldekhanov TT, Kuttybaev AD, Imanbekova ZhA, Terlikbaeva GA. Toxic liver damage. Bulletin of the Kazakh National Medical University. 2019;(1):63–66. EDN: NDSHWQ
  3. Tsyrkunov VM, Prokopchik NI, Andreev VP, Kravchuk RI. Clinical morphology of liver: dystrophies. Hepatology and gastroenterology. 2017;(2):140–151. EDN: FKFYXZ
  4. Marshalko DV, Pchelin IYu, Shishkin AN. Nonalcoholic fatty liver disease: comorbidities, clinical significance and evaluation of liver fibrosis. Juvenis scientia. 2018;(2):14–17. EDN: YSMDUQ
  5. Komshilova KA, Troshina EA. Obesity and nonalcoholic fatty liver disease: metabolic risks and their correction. Obesity and metabolism. 2015;12(2):35–39. doi: 10.14341/OMET2015235-39 EDN: UHHUWX
  6. Amlaev KR, Dakhkilgova HT. Obesity: epidemiology, etiopathogenesis, comorbidity, diagnosis and treatment. Medical news of North Caucasus. 2020;15(3):434–439. doi: 10.14300/mnnc.2020.15104 EDN: BXAAKV
  7. Dedov II, Shestakova MV, Melnichenko GA. Interdisciplinary clinical practice guidelines “management of obesity and its comorbidities”. Obesity and metabolism. 2021;18(1):5–99. doi: 10.14341/omet12714 EDN: AHSBSE
  8. Bogomolov PO, Pavlova TV. Non-alcoholic steatohepatitis: pathophysiology, pathomorphology, clinical presentation and approaches to treatment. Farmateka. 2003;(10):5. (In Russ.)
  9. Tereshchuk LV, Mamontov AS, Starovoyova KV. Palm oil fractionation products in spread production. Equipment and technology of food production. 2014;3(34):79–83. EDN: SNMHLN
  10. Zaitseva LV. The role of various fat acids in a food of the person by manufacture of foodstuff. Food industry. 2010(10):60–63. EDN: MWGWBV
  11. Sepehri S, Sanchez HP, Fassihi A. Hantzsch-Type dihydropyridines and Biginelli-type tetra-hydropyrimidines: a review of their chemotherapeutic activities. J Pharm Pharm Sci. 2015;18(1):1–52. doi: 10.18433/j3q01v EDN: UQZBEN
  12. Bibik EYu, Nekrasa IA, Demenko AV, et al. studying the adaptogenic activity of a series of tetrahydropyrido[2,1-b] [1,3,5] thiadiazine derivatives. Bulletin of Siberian Medicine. 2019;18(3):21–28. doi: 10.20538/1682-0363-2019-3-21-28 EDN: PMQJSN
  13. Bibik EYu, Yaroshevskaya OG, Devdera AV, et al. Search for agents with anti-inflammatory activity among tetrahydropyrido[2,1-3][1,3,5] thiadiazine derivatives. Chemical and pharmaceutical journal. 2017;51(8):16–19. doi: 10.30906/0023-1134-2017-51-8-16-19 EDN: ZEHMXD
  14. Bibik EYu, Saphonova AA, Yeryomin AV, et al. Search for anti-inflammatory agents in the tetrahydropyrido[2,1-b ][1,3,5]-thiadiazine series. Research Results in Pharmacology. 2017;3(4):20–25. doi: 10.18413/2313-8971-2017-3-4-20-25 EDN: XVJGJV
  15. Dyachenko VD, Dyachenko IV, Nenaidenko VG. Cyanothioacetamide is a polyfunctional reagent with great synthetic potential. Advances in Chemistry. 2018;87(1):1–27. (In Russ.) doi: 10.1070/RCR4760 EDN: ZUQSFZ
  16. Bibik IV, Bibik EYu, Dotsenko VV, et al. Synthesis and analgesic activity of new heterocyclic derivatives of cyanothioacetamide. Russian Journal of General Chemistry. 2021;91(2):154–166. doi: 10.31857/S0044460X21020025 EDN: SZCSBO
  17. Dotsenko VV, Frolov KA, Chigorina EA, et al. New possibilities of the mannich reaction in the synthesis of n-, s,n-, and se,n-heterocycles. Proceedings of the Academy of Sciences. Chemical series. 2019;(4):691–707. EDN: ZVVMCP
  18. Kovaleva MA, Gushchin YaA, Makarova MN, Makarov VG. A comparative study of the use of high-calorie diets enriched by different number of lipids for modeling metabolic syndrome. Laboratory Animals for Scientific Research. 2019;1:55–65. doi: 10.29296/2618723X-2019-01-04 EDN: KZZWJE
  19. Zvenigorodskaya LA, Khomeriki SG, Egorova EG. Morphological changes in the liver in insulin resistance. Russian Medical Journal. 2008;16(4):161–165. (In Russ.) EDN: RJSEJM
  20. Podymova SD. Liver Diseases: A Guide. 4th edition, revised and expanded. Moscow: OJSC «Publishing House «Medicine», 2005. 768 p.
  21. Serov VV, Lapish K. Morphological diagnostics of liver diseases. M.: Medicine, 1989. 336 p.
  22. Maksimovich NE, Bon’ EI. Heat shock proteins. Properties. Role in adaptation. Methodological approaches to definition. Biomedicine. 2020;16(2):60–67. doi: 10.33647/2074-5982-16-2-60-67 EDN: JDHMWC
  23. Muzyko EA, Perfilova VN. Role of a2a subtype adenosine receptors in the inflammation. Volgograd Scientific Medical Journal. 2022;(2):5–11. EDN: IXXMRR
  24. Chaulin AM. Adenosine and its role in the physiology and pathology of the cardiovascular system. Cardiology: News, Opinions, Training. 2019;3(22):37–45. doi: 10.24411/2309-1908-2019-13004 EDN: NHIJOP
  25. Hu LYa, Goncharova NYu, Rubtsov AM. Characteristics of regulation of the activity of glucokinase from rat liver. Bulletin of Moscow University. 2015;(1):14–18. EDN: TJQVPT

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Pathohistological changes in the liver in animals of the control group. Gill's hematoxylin and eosin staining. Microphoto. Magnification ×100 (а), ×400 (b, c). а — granular dystrophy and mixed obesity of hepatocytes, intralobular mononuclear inflammatory infiltrate such as microgranuloma. Medium-large droplet obesity of hepatocytes in the intermediate (b) and centrilobular (c) zones of the lobule.

Download (83KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Histostructure of the liver in animals of comparison group № 1 (а–c) and comparison group №2 (d–f): a — moderate small-droplet obesity of periportal hepatocytes, b — medium-large-droplet obesity of hepatocytes of the centrolobular zone, c — small-scale obesity in the intermediate zone, d — periportal hepatocytes of intact structure, e, f — protein degeneration of hepatocytes in the intermediate (e) and centrilobular (f) zones.

Download (94KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Histostructure of the liver in animals of the experimental group: a — portal tract and border (periportal) plate of the lobule of unchanged hepatocytes; b, c — centers of lobules of intact structure. Gill's hematoxylin and eosin staining. Microphoto. Magnification, ×400.

Download (72KB)
Indexing metadata

© 2025 Eco-Vector




Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».