CC BY
107
УДК 577.17+616-056.5-092.9 Гордieнко Л.П., Фалалссва Т.М.
ЗМ1НИ АДИПОЦИТОК1Н1В У ЩУР1В ЗА УМОВ ГЛУТАМАТ-1НДУКОВАНОГО ОЖИР1ННЯ
ВДНЗ УкраТни «УкраТнська медична стоматологiчна академiя», м. Полтава ННЦ «1нститут бюлогп» КНУ iменi Тараса Шевченка, м. КиТв
За оцнками ВООЗ ожирiння набувае характеру епЮемн: бтьше мтьярда людей на планет'1 мають надлишкову масу тта, що безумовно пов'язано з низьким рiвнем фiзичноТ'активност¡, зростанням в рацiонi висококалорйних продукт'т, а також безконтрольним використанням харчових добавок, насамперед глутамату натрiю. Метою досл'дження було вивчення вмсту адипонектину у кров/ та лептину у жировiй тканин щур'т за умов глутаматчндукованого ожирiння. Експерименти виконан!' на 20 щурах обох статей, у яких моделювали глутаматчндуковане ожирiння. На початку експерименту щури були розд'тен на 2 групи. I - '¡нтактний контроль. Новонародженим щурам II групи пдшк'рно у об'ем'! 4 мг/г вводили глутамат натрiю на 2, 4, 6, 8, 10 день життя. Через 4 мсяц у п'ддосл'дних тварин визначали 1МТ. Псля чого тварин декайтували. У сироватц кров/ щур'т визначали вм'ют адипонектину. У жировiй тканин визначали вм'ют лептину. У щур'в II групи, яким моделювали ожирiння, викликане глутаматом натрiю, отримано достов'рне пдвищення 1МТ порiвняно з тваринами контрольноТ групи, що св'дчить про розвиток ожирiння. За умов глутамат-!ндукованого ожирiння, у жировiй тканин щур 'т отримано достов'рне пдвищення вм 'юту лептину, а також у сироватц кров/ щур'в спостергалось достов'рне зниження р'тня адипонектину. Таким чином, моделювання глутаматчндукованого ожирiння у щур'т призводить до дисбалансу продукцИ гормонiв жировоТ тканини - лептину та адипонектину. Ключов1 слова: ожир1ння, глутамат натр1ю, адипокши, лептин, адипонектин
Робота е фрагментом НДР «Механiзми розвитку патологiчних змiн в органах порожнини рота за рiзних умов та Тх корек^я» реестра^йний номер 0113и005913
Вступ
Всесв^ня оргашза^я охорони здоров'я визнала ожиршня новою нешфекцшною епiдемieю XXI стол^тя. За и остаными оцшками, бтьше мтьярда людей на планер мають надлишкову масу тта. Останшми роками вщзначають постшне збтьшення кшькосп оаб з надлишковою масою тта, особливо серед працездатного населення, тому ожиршня е одшею з актуальних проблем медицини [1]. За даними епщемюлопчних дослщжень, проведених в УкраТы, бтьше половини дорослого населення мае надмiрну масу тта, що безумовно пов'язано з низьким рiвнем фiзичноТ активности зростанням в рацюш висококалоршних продук^в, а також безконтрольним використанням харчових добавок, насамперед глутамату натрю Науковi дискуси щодо безпечност споживання харчовоТ добавки глутамату натрш розпочалися у 1968 роц пюля публкацш в англшському медичному журналi даних про те, що глутамат натрш може бути причиною багатьох хвороб. Пюля цих публкацш впродовж 40 роюв, аж до сьогоды, навколо даного питання тривають жвавi дискуси. За даними багатьох дослщжень, глутамат натрш викликае розвиток ожиршня i патолопчш змши в органах травного тракту [2, 6, 9].
Дисфунк^я жировоТ тканини мае важливе значення у розвитку патолопчних змш при ожиршш. Вщомо, що адипоцити складають найбтьшу ендокринну тканину, що синтезуе велику ктькють бюлопчно активних речовин -
адипоцитоюшв, серед них - лептин та адипонектин. Адипокши дистанцшно впливають на стан мюци^в, гепатоци^в, ендотелюци^в. При цьому жирова тканина оаб з ожиршням шфтьтрована мононуклеарними кл^инами та перебувае в стаж хроычного запалення. Адипоцити та iнфiльтруючi макрофаги секретують фактор некрозу пухлин-б, резистин, 1Л-6, iнгiбiтор активатора плазмшогену-1, ангiотензиноген, якi iндукують
iнсулiнорезистентнiсть i пiдсилюють атерогенез [3, 4, 5].
Лептин е одним з перших щентифкованих адипоцитоюшв. Роль лептину в контролi апетиту забезпечуеться сигналом про насичення в гiпоталамус через рецептори центрально'' нервовоТ системи. Рiвень лептину в сироватц кровi пiдвищуеться зi збiльшенням ожирiння та маси тта, тодi як доведена недостатнiсть секрецп лептину трапляеться вкрай рiдко. Ц данi дають змогу вважати, що при ожиршы мае мiсце резистентнють до лептину. При ожирiннi пщвищення вмiсту лептину сироватки кровi спричинено резистентнютю гiпоталамусу до центральноТ дм адипоцитокiну за механiзмами негативного зворотного зв'язку чи дефектiв транспортування через гематоенцефалiчний бар'ер. Лептин вважають прозапальним цитокiном, вiн мае структуру, подiбну до iнших прозапальних цитоюыв - 1Л-6, 1Л-12 i гранулоцитарного колошестимулюючого
фактора. У моноцитах i макрофагах лептин стимулюе синтез прозапальних цитомшв -
фактору некрозу пухлин, 1Л-6 i 1Л-12. [4, 7, 8].
Адипонектин вГфграе важливу роль у метaболiзмi глюкози та лiпiдiв у скелетних м'язах i печiнцi, пiдвищуючи чутливiсть до шсулшу. Адипонектин e ключовим аутокринним регулятором секреторной функцп aдипоцитiв, основна роль якого полягае в зниженн вивiльнення 1Л-6, 1Л-8, pегулятоpiв росту, хемоатрактантного бтка моноцитiв (МСР-1), запальних бтш MIP-16, М1Р-1в i тканинних iнгiбiтоpiв металопроте'наз - Т1МР-1 i Т1МР-2. Знижуючи piвень тканинних iнгiбiтоpiв металопроте'наз, адипонектин зaпобiгae ппертрофп адипоцитГв, акумуляцГ'' жиру i вiдповiдae за ремоделювання жирово'' тканини. За даними лГтератури, piвень адипонектину в плaзмi негативно корелюе з iндексом маси тта (1МТ). Зниження секрецП адипонектину розглядають як ключовий фактор розвитку при ожиршш iнсулiноpезистентностi [5, 7, 8].
Метою дослщження було вивчення рГвня адипонектину у сиpовaтцi кровГ та лептину у жировГй тканин щурГв за умов глутамат-шдукованого ожирГння.
Матерiали та методи
Експерименти виконан на 20 щурах обох статей з дотриманням рекомендацш щодо проведення медико-бюлопчних дослiджень згГдно з бвропейською конвенцieю. У щурГв моделювали експериментальне ожирГння, викликане глутаматом натрю На початку експерименту щури були роздтеы на 2 групи. I -штактний контроль. Новонародженим щурам II групи шдшмрно у об'емГ 4 мг/г вводили глутамат натрш на 2, 4, 6, 8, 10 день життя [10]. Через 4 мюяц у пщдослщних тварин визначали 1МТ. ПГсля чого наркотизованих тварин декаштували. У сироватцГ кровГ щурГв визначали вмГст адипонектину. У жировш тканинГ визначали вмГст лептину. Вмют лептину та адипонектину були визначен за допомогою Гмуноферментного аналГзу з використанням наборГв «Bio Vendor» (Leptin Mouse/Rat Elisa, Adiponectin HMW Mouse/Rat Elisa) (ЧехГя). Результати дослщжень обробляли методом варГацшно''' статистики з використанням t-критерш Ст'юдента.
Результати та 1х обговорен ня
Нами встановлено, що у щурГв контрольно' групи 1МТ становив (0,57±0,02) г/см1. У щурГв II групи, яким моделювали ожирГння, викликане глутаматом натрш, 1МТ вГропдно зростав у 1,21 разу порГвняно з тваринами контрольно'' групи ((0,69±0,03) г/см1, P<0.05). Таким чином, у щурГв II групи спостерГгаеться достовГрне збГльшення 1МТ порГвняно з контролем, що свщчить про розвиток ожирГння.
Нами встановлено, що за умов глутамат-шдукованого ожирГння у жировш тканиш щурГв вГрогГдно пщвищився рГвень лептину у 1,55 разу порГвняно з контролем (таблиця 1).
Таблиця 1
Ревень лептину у жиров1й тканин1 щур1в за умов глутамат-
ндукованого ожирння, (М±m)
Групи тварин Лептин, нг / г жирово''' тканини
1. Контроль (n=9) 22,66±3,89
2. ОжирГння (n=11) 35,09±4,76
Статистичний показник P1-2 <0.05
Таблиця 2 Р1вень адипонектину у кровi щур1в за умов глутамат-ндукованого ожиршня, (М±т)
Групи тварин Адипонектин, мкг / мл
1. Контроль (n=9) 6,25±0,65
2. ОжирГння (n=11) 4,27±0,93
Статистичний показник P1-2 <0.05
За цих умов у сироватц KpoBi щурiв BiporiqHO знижуеться у 1,46 piBeHb адипонектину порiвняно i3 щурами, яким не моделювали глутамат-шдуковане ожиршня (таблиця 2). Отриманi нами дан узгоджуються з лiтературними, згiдно з якими пщвищення маси тiла супроводжуеться пiдвищенням секрецп лептину та зниженням продукцп адипонектину. Таким чином, за умов глутамат-шдукованого ожирiння у щурiв спостерiгаеться дисбаланс продукцп жировою тканиною таких адипокУв як лептин i адипонектин.
Висновок
Отже, моделювання глутамат-шдукованого ожирiння у щурiв призводить до дисбалансу продукцп гормоыв жировоТ тканини - лептину та адипонектину.
Лтература
1. Власенко М.В. Цукровий д1абет i ожирiння - епiдемiя XXI столггтя: сучасний пiдхiд до проблеми / М.В. Власенко, 1.В. Семенюк, Г.Г. Слободянюк // УкраТнський терапевтичний журнал. - 2011, №2. - С.50- 55.
2. Гордiенко Л.П. Активнють орштиндекарбоксилази та б-амiлази у тканинах слинних залоз щурiв за умов глутамат-шдукованого ожирiння / Л.П. Гордiенко, Т.М. Фалалеева, Т.В. Берегова [та ш.] // Вiсник проблем бюлогп i медицини. - 2013. - Вип. 3, Т.1, №102. - С.55- 57.
3. Кайдашев 1.П. Активацiя NF-kB при метаболiчному синдромi / 1.П. Кайдашев // Фiзiологiчний журнал. - 2012. - Т.58, №1. -С.93-101.
4. Кобиляк Н.М. Патс^зюлопчна роль лептину у розвитку ожиршня та супутшх захворювань / Н.М. Кобиляк, М.М. Кондро, О.В. Вiрченко [та ш.] // Експериментальна та кшшчна бiохiмiя. -2013, № 3. - С.55- 63.
5. Косыгина А.В. Новое в патогенезе ожирения: адипокины -гормоны жировой ткани / А.В. Косыгина, О.В. Васюкова // Проблемы эндокринологии. - 2009. - Т.55, № 1. - С. 44-50.
6. Лещенко 1.В. Вплив тривалого введення глутамату натрто на структуру пщшлунковоТ залози щурiв / 1.В. Лещенко, В.Г. Шевчук, Т.М. Фалалеева [та ш.] // Фiзiологiчний журнал. - 2012. - Т.58, № 2. - С.59-65.
7. Шварц В. Жировая ткань как эндокринный орган / В. Шварц // Проблемы эндокринологии. - 2009. - Т. 5, №1. - С. 38-44.
8. Cao H. Adipocytokines in obesity and metabolic disease / H. Cao // Journal of Endocrinology. - 2014. - V.220, №2. - P.47-59.
9. He K. Association of monosodium glutamate intake with overweight in Chinese adults: the INTERMAP Study / K. He, L. Zhao, M.L. Daviglus [et al.] // Obesity. - 2008. - V.16, № 8. - P.1875-1880.
10. Miskowiak B. Effects of neonatal treatment with MSG (monosodium glutamate) on hypothalamo-pituitary-thyroid axis in adult male rats / B. Miskowiak, M. Partyka // Histol Histopathol. - 1993. - Т.8, №4. -P.731- 734.
Реферат
ИЗМЕНЕНИЯ АДИПОЦИТОКИНОВ У КРЫС В УСЛОВИЯХ ГЛУТАМАТ-ИНДУЦИРОВАННОГО ОЖИРЕНИЯ Гордиенко Л.П., Фалалеева Т.М.
Ключевые слова: ожирение, глутамат натрия, адипокины, лептин, адипонектин
По оценкам ВОЗ, ожирение приобретает характер эпидемии: более миллиарда человек на планете имеют избыточную массу тела, что безусловно связано с низким уровнем физической активности, увеличением в рационе высококалорийных продуктов, а также бесконтрольным использованием пищевых добавок, прежде всего глутамата натрия. Целью исследования было изучение содержания адипонектина в крови и лептина в жировой ткани крыс в условиях глутамат-индуцированного ожирения. Эксперименты выполнены на 20 крысах обоих полов, у которых моделировали глутамат - индуцированное ожирение. В начале эксперимента крысы были разделены на 2 группы. I - интактный контроль. Новорожденным крысам II группы подкожно в объеме 4 мг/г вводили глутамат натрия на 2, 4, 6, 8, 10 день жизни. Через 4 месяца у подопытных животных определяли ИМТ. После чего животных декапитировали. В крови крыс определяли содержание адипонектина. В жировой ткани определяли содержание лептина. У крыс II группы, которым моделировали ожирение, вызванное глутаматом натрия, получено достоверное повышение ИМТ по сравнению с животными контрольной группы, что свидетельствует о развитии ожирения. В условиях глутамат - индуцированного ожирения, в жировой ткани крыс получено достоверное повышение содержания лептина, а также в сыворотке крови крыс наблюдалось достоверное снижение уровня адипонектина. Таким образом, моделирование глутамат-индуцированного ожирения у крыс приводит к дисбалансу продукции гормонов жировой ткани -лептина и адипонектина.
Summary
CHANGES OF ADIPOCYTOKINES IN RATS UNDER GLUTAMATE-INDUCED OBESITY Hordienko L.P., Falaleyeva T.M.
Key words: monosodium glutamate, modeled obesity, adipocytokines, leptin, adiponectin.
The World Health Organization has recognized obesity as new noncommunicable epidemic of XXI century. According to its latest estimates, over a billion people in the world are overweight. In recent years, the number of obese people is continuing to increase especially among the working population therefore the obesity is one of the urgent medical concerns that mainly associated with low physical activity, the growth of high-caloric feeding as well as the uncontrolled use of food additives, especially monosodium glutamate (MSG). The aim of the study was to investigate the level of adiponectin in blood serum and leptin in adipose tissue of rats under conditions of glutamate-induced obesity. The experiments were performed on 20 rats of both sexes. The rats were exposed to MSG-induced obesity. At the beginning of the experiment the rats were divided into 2 groups. The 1st group was an intact control group. Newborn rats of the group II were administered MSG in a dose of 4 mg / g subcutaneously on the 2, 4, 6, 8, 10-day of life. In 4 months BMI was determined in the experimental animals. The anesthetized animals were decapitated and afterwards the adiponectin content in blood serum and leptin content in adipose tissue were assessed. In rats of group II, subjected to MSG-induced obesity BMI significantly increased in 1.21 times in comparison with the animals in the control group that proved the development of obesity. It was revealed that under glutamate-induced obesity the level of leptin in adipose tissue of the rats reliably increased in 1.55 times compared with the control. Thus, glutamate-induced obesity in rats results in an imbalance in production of leptin, adipokines and adiponectins by adipose tissue.
