PECULIARITIES OF TRACE ELEMENTS COMPOSITION OF DENTAL HARD TISSUES IN EXPERIMENTAL ALIMENTARY OBESITY

  • I.V. Antonyshyn SHEI Ternopil State Medical University named after I.Ya. Gorbachevsky MOH of Ukraine
  • M.I. Marushchak SHEI Ternopil State Medical University named after I.Ya. Gorbachevsky MOH of Ukraine
  • G.G. Gabor SHEI Ternopil State Medical University named after I.Ya. Gorbachevsky MOH of Ukraine
Keywords: diet-induced obesity, calcium, magnesium, zinc, dental hard tissues.

Abstract

Understanding of the pathogenesis of obesity changed with the development of medicine. In this article it was considered the calcium metabolism in this pathology, since poorly understood nutritional impact of obesity on metabolic processes in bone tissue, that caused the relevance of this study.

Therefore, the aim of this investigation was to determine the level of calcium, magnesium and zinc in dental hard tissues and to establish their relationship with body mass index of animals in case of diet-induced obesity.

It was investigated the calcium, magnesium and zinc level in dental hard tissues of nonlinear white rats in case of alimentary obesity using the atomic absorption spectrophotometer. The experimental model of alimentary obesity reproduced by applying inductor of food craving - sodium salt of glutamic acid in a ratio of 0,6: 100,0 and high-calorie diet.

It was found that body weight of rats with alimentary obesity in 28 days observation exceeded by 52,8% the rate in the animals with a standard diet (p<0,05). The study of macro and trace element composition of dental hard tissues showed the decrease their level within 14 days of observation, including calcium decreased by 6,8% magnesium - by 58,1% and zinc - by 40,5% compared with control (p<0,05). After 28 days it was decreased the content of basic bioelements of hard dental tissues in diet-induced obesity: calcium by 28,3 %, magnesium – by 79,8 % and zinc – by 53,8 %, compared to the data of the results after 14 days (p<0,05). In general, during the observation bioelements content in hard dental tissues decreased as follows: calcium – 1,5 times, magnesium – 11,8 times and zinc – 3,6 times (p<0,05). For the comparison of changes in the content of bioelements in dental hard tissues of experimental diet-induced obesity we equated to 100% the control group. Analyzing the dynamics of trace elements changes, most interesting was magnesium level, which decreased most significant. It was found negative correlation between body mass index of animals and magnesium level (r = (-0,50); p<0,05) 28 days after the start of the experiment.

Therefore, in case of diet-induced obesity in rats the amount of main bioelements in the hard tissue of teeth are decrease: 1,5 times - the calcium, magnesium - 11.8 times and zinc - 3.6 times (p<0,05), while magnesium plays the role of reducing bone mineralization factor during the overweight.

Downloads

Download data is not yet available.

References

1. Vanlint S. Vitamin D and Obesity / S. Vanlint // Nutrients. – 2013. – Vol. 5. – P. 949–956.

2. Obesity, regional body fat distribution, and the metabolic syndrome in older men and women / B.Goodpaster, S. Krishnaswami, T. Harris [et al.] // Arch. Int. Med. – 2005. – Vol. 165. – P. 777–783.

3. Body fat distribution, liver enzymes, and risk of hypertension: Evidence from the western New York study / S. Stranges, M. Trevisan, J. Dorn [et al.] // Hypertension. – 2005. – Vol. 46. – P. 1186– 1193.

4. Lementowski P. Obesity and osteoarthritis / P. Lementowski, S. Zelicof // Am. J. Orthop. – 2008. – Vol. 37. – P. 148–151.

5. Пищулина С. В. Гомеостаз кальция и циклические нуклеотиды в раннем посттравматическом периоде / С. В. Пищулина // Буковинський медичний вісник. – 2003. – Т. 7, № 1–2. – С. 126–128.

6. Старкова Н. Т. Клиническая эндокринология / Н. Т. Старкова. – СПб., 2002. – С. 187–198.

7. Побігун Н. Г. Дослідження змін показників кальцієвого метаболізму в щурів зі зниженою функцією щитоподібної залози під впливом фізичного навантаження / Н. Г. Побігун // Буковинський медичний вісник. – 2014. – Т.18, № 3 (71). – С. 119–123.

8. The effect of acute and regular exercise on calcium, phosphorus and trace elements in young amateur boxers / C. Karakukcu, Y. Polat, Y. Torun [et al.] // Clin. Lab. – 2013. – Vol. 59 (5–6). – P. 557–562.

9. Пат. № 87711 Україна, МПК (2006.01) А 61 К 31/195. Спосіб моделювання аліментарного ожиріння / М. І. Марущак, І. В. Антонишин, О. П. Мялюк, Ю. М. Орел, І. Я. Криницька – № u 2013 12044 ; заявл. 14.10. 13 ; опубл. 10.02.14, Бюл. № 3.

10. A. Jeyakumar S. M. Chronic dietary vitamin A supplementation regulates obesity in an obese mutant WNIN/Ob rat model / S. M. Jeyakumar, Vajreswari, N. V. Giridharan // Obesity. – 2006. – Vol. 14. – P. 52–59.

11. Хавезов И. Атомно-абсорбційний аналіз / И. Хавезов, Д. Цалев // Л.: Химия, 1983. – 144 с.

12. Білоклицька Г. Ф. Структурна характеристика твердих тканин зубів при гіперестезії дентину, що виникла на фоні захворювань пародонта / Г. Ф. Білоклицька, О. В. Копчак // Український медичний часопис. – 2004. – № 6 (44). – С. 67–72.

13. Леонтьев В. К. К вопросу о механизме Са2+ Mg2+ взаимодействия в эмали зубов / В. К. Леонтьев, И. В. Ганзина // Стоматология. – 2002. – № 6. – С. 4– 6.

14. Дедух Н. В. Магний и костная ткань / Н. В. Дедух, Л. М. Бенгус, А. Басти // Остеопороз и остеопатии. – 2003. – № (1). – С. 18–22.

15. Rude R. K. Skeletal and hormonal effects of magnesium deficiency / R. K. Rude, F. R. Singer, H. E. Gruber // J. Am. Coll. Nutr. – 2009. – Vol. 28. – P. 131–141.

16. Short–term oral magnesium supplementation suppresses bone turnover in postmenopausal osteoporotic women / H. Aydin, O. Deyneli, D. Yavuz [et al.] // Biol. Trace Elem. Res. – 2010. – Vol. 133 (2). – P. 136–143.

17. Нутритивные стратегии в профилактике остеопороза / N. Hirschenbein [Електронний ресурс] // ANSR Applied Nutritional Science Reports. – URL http://www.metagenics.ru/paper.php?p=11

18. Takaishi Y. Significance of the Magnesium in the hard tissues such as Bone and Teeth / Y. Takaishi // Clin. Calcium. – 2012. – Vol. 22 (8). – P. 1189–1196.

19. Rosen C. J. Mechanisms of disease: is osteoporosis the obesity of bone? / C. J. Rosen, M. L. Bouxsein // Nat. Clin. Prac. Rheumatol. – 2006. – Vol. 2 (1). – P. 35–43.

20. Gharibi B. Mesenchymal stem cell differentiation to osteoblasts and adipocytes is associated with differential adenosine receptor expression / B. Gharibi, J. Ham, B. Evans // Endocrine Abstracts. – 2009. – Vol. 19. – P. 12.

21. Mechanical strain inhibits adipogenesis in mesenchymal stem cells by stimulating a durable beta-catenin signal / B. Sen, Z. Xie, N. Case [et al.] // Endocrinol. – 2008. – Vol. 149 (12). – P. 6065–6075.

22. Антонишин І. В. Стан пероксидного окиснення ліпідів при експериментальному дієтіндукованому аліментарному ожирінні / І. В. Антонишин, М. І. Марущак, О. В. Денефіль // Медична хімія. – 2014. – № 3 (60), т. 16. – С. 61–66.

23. Mundy G. R. Osteoporosis and inflammation / G. R. Mundy // Nutr. Rev. – 2007. – Vol. 65 (2). – P. 147– 151.

24. Роль гормонов щитовидной и паращитовидной желез в патогенезе глюкокортикоидного остеопороза и заболеваний пародонта (экспериментальное исследование) / С. Е. Золотухин, Г. С. Аусси, М. М. Шпаченко [и др.] // Український морфологічний альманах. – 2008. – Т. 6, № 2. – С. 110–113.

25. Ерстенюк Г. М. Вплив хлориду кадмію та нітриту натрію на структурно-метаболічні процеси у кіст ковій тканині / Г. М. Ерстенюк, С. Б. Геращенко, Н. С. Хопта // Досягнення біології та медицини. – 2011. – № 2 (18). – С. 40-45.

26. Development of high-fat-diet-induced obesity in female metallothionein-null mice / M. Sato, T. Kawakami, M. Kondoh [et al.] // FASEB J. – 2010. – Vol. 24. – P. 2375–2384.

27. Metallothionein gene expression and secretion by white adipose tissue / [P. Trayhurn, J. S. Duncan, A. M. Wood, J. H. Beattie] // Am. J. Physiol. – 2000. – Vol. 279. – P. R2329–R2335.

28. Expression of the zinc transporters genes and metallothionein in obese women / P. B. K. S. Rocha, A. C. Amorim, A. F. Sousa [et al.] // Biol. Trace Elem. Res. – 2011. – Vol. 143. – P. 603–611.

29. Zinc-transporter genes in human visceral and subcutaneous adipocytes: lean versus obese / K. Smidt, S. B. Pedersen, B. Brock [et al.] // Mol. Cell Endocrinol. – 2007. – Vol. 264. – P. 68–73.

30. Скальная М. Г. Связь между индексом массы тела и содержанием химических элементов в волосах у женщин детородного возраста / М. Г. Скальная, В. А. Демидов, А. В. Скальный // Микроэлементы в медицине. – 2007. – № 8 (1). – С. 5–8.
Published
2018-03-21
How to Cite
Antonyshyn, I., Marushchak, M., & Gabor, G. (2018). PECULIARITIES OF TRACE ELEMENTS COMPOSITION OF DENTAL HARD TISSUES IN EXPERIMENTAL ALIMENTARY OBESITY. Ukrainian Dental Almanac, (1), 16-20. Retrieved from https://dental-almanac.org/index.php/journal/article/view/3
Section
EXPERIMENTAL-THEORETICAL SECTION