CC BY
6
DOI 10.31718/2077-1096.20.4.95 УДК 616-06:616-092.9
арман Я.В., Савицький 1.В., Прейс Н.1.
ДИНАМ1КА Р1ВНЮ МАЛОНОВОГО Д1АЛЬДЕГ1ДУ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1Й Д1АБЕТИЧН1Й РЕТИНОПАТИ ТА СПОСОБАХ II КОРЕКЦ11
ДП «УкраГнський науково-дослiдний шститут медицини транспорту МОЗ УкраГни», м. Одеса
Цукровий д'абет на сьогодн/'шн/'й день вважаеться неiнфекцiйною еп'дем'ею. При цьому основною причиною розвитку слiпоти у розвинених кранах вважаються патолог'чн'! змни у судинах при за-хворюваннi очей, у першу чергу це спостергаеться при дiабетичних ретинопат'ях. Мета дослi-дження: аналiз зм/'н вторинних продукт'т перекисного окислення лШд'т при експериментальнiй д'а-бетичнш ретинопати та при рiзних способах УУ корекцУУ. Дослiдження проводилося на блих щурах л'н'УУ В'ютар масою 180-200 г. Вдповдно до задач тварини були розподленi на 7 груп. Цукровий д>а-бет 2-го типу та д'абетичну ретинопатю моделювали за допомогою iнтраперитонеального вве-дення стрептозотоцину (Sigma, США) розчиненому в 0.1 М цитратному буфер з рН 4,5. Дозу стрептозотоцину 55 мг/кг маси тварини роздлили на два введення. Введенню стрептозотоцину передувала високожирова д'ета протягом 28-и д'б. Коригуючi засоби, використанi у досл'дженш: метформiн, афл'берцепт, L-карнiтiн, бромфенак, L-аргiнiн та цитиколн. Одержан результати св'дчать про пдвищення вмсту перекисного окислення л/'п/'д/'в, починаючи iз 30-У та з подальшим прогресуванням на 60-у та 180-у доби експериментально'У д'абетично'У ретинопати, пдтверджен-ням якого е збльшення рiвня малонового д'альдег'ду у 2-У групi, максимум якого спостергаеться на 3-му етап'!. Корек^я г'погл'кем'нними засобами у 3-й групi мала позитивний ефект, але не була спроможна знизити р'тень вторинних продукт'т перекисного окиснення л/'п/'д/'в, тому виникла необ-х'дн'ють у застосуваннi додаткових засоб'т. Застосування афл'берцепту та донатора оксиду азоту у 4-й групi для корекцУУ розвитку д'абетично'У ретинопати суттево пригнчувала окислювальний стрес, максимум якого припадав на 180-у добу експерименту, проте не досягав контрольних пока-зник'т. Доведено, що поеднане введення бромфенаку та афл/берцепту у 5-й групi значно знижувала к'тьк'ють вторинних продукт'т перекисного окиснення л/'п/'д/'в, але не так суттево, як у 4-й групi. Доведено, що введення афл'берцепту, L-карнШну та бромфенаку тваринам 6-У групи знижувало вмст вторинних продукт'т ПОЛ вже на 30-у i було продовжено на 60-у а 180-у добу досл'дження, проте теж не досягало контрольних показник'т. Максимально ефективною корекц/ею виявилось поеднання метформ/ну, афл'берцепту, L-арг/н/ну та цитиколну щурам 7-У групи, про що св 'дчить нормал'защя р/вню малонового д 'альдег 'ду на 30-у та 60-у добу експерименту, а на 180-у було зафi-ксовано зниження вмсту маркера до контрольних показник'т.
Ключов1 слова: цукровий д1абет, експериментальна д1абетична ретинопа™, дисфункц1я ендотел1ю, окислювальний стрес, малоновий д1альдепд.
Представлена робота е фрагментом комплексних клнжо-лабораторних досл/джень, зд/йснених ДП «УкраГнський науково-досл/дний нститут медицини транспорту МОЗ УкраГни» в межах виконання НДР «Удосконалення профтактики та лкуван-ня основних екозалежних та професйно обумовлених захворювань на основi вивчення особливостей )х етюлоги та патогенезу», № державно)' реестрацп 0116U008822. Фрагменти ц/еГ роботи, присвяченi визначенню патоф/з/олог/чних мехамзм/в розвитку непрол/феративно)' д/абетично)'ретинопати та розробц патогенетично обфунтованих метод/в ))' корекци.
Вступ
Цукровий дiабет на сьогодышнш день вважаеться нешфекцшною епiдемiею [1]. При цьому основною причиною розвитку слтоти у розвинених краГнах вважаються патолопчы змши у судинах при захворюванн очей, у першу чергу це спостер^аеться при дiабетичних ретинопа^ях [2]. Вважаючи на складнють та полiфакторнiсть патогенезу цукрового дiабету та метаболiчнi ди-сфункцп i суттевi структуры змши у с™вц^ важ-ко вщнайти ефективн методи профтактики та лкування дiабетичноГ ретинопати [3].
Багаточисельними дослщженнями було створено патогенетичне шдфунтя для подальшого дослщження методiв профтактики та лкування цього захворювання, але, на жаль, на сьогодш-шнш день абсолютно ефективних методiв не ю-нуе [4, 5]. В останн роки з'явились беззаперечн докази значноГ ролi перекисного окиснення лтн дiв пщ час дiабетичного ураження судин бага-тьох оргашв та атшки ока [6].
Також незаперечним фактом е зв'язок мiж ускладненнями та гiперглiкемiею, яка запускае розвиток шсулшорезистентност та пригшчуе се-крецш шсулшу, особливо це стосуеться першоГ стади його глюкозошдукованоГ продукци [7]. Також сприяе утворенню втьних радикалiв над-лишок жирних кислот, що посилюють негативн ефекти пперглкемп. До посилення деструкци мь тохондрiального бтка фратоксину у р-кл^инах пщшлунковоГ залози призводить утворення ак-тивних форм кисню, що в свою чергу посилюе прогресування цукрового дiабету. Пщ впливом втьних радикалiв посилюються мутаци у мто-хондрiальних ДНК тим самим рiзко обмежуючи Гх можливост до репараци. У свою чергу втьш радикали шдукують розвиток пперглкемп за ра-хунок дисфункци мтохондрш [7].
Неферментативне глкозилювання, яке акти-вуеться при пперглкеми iз розвитком окислюва-льного стресу, посилюе перекисне окиснення лн п^в, тому що глiколiзованi бтки е джерелом вь льних радикалiв. В свою чергу окислювальний
стрес призводить до ендотелiальноT дисфункцп - ключовоТ ланки у naToreHe3i MiKpo- та макроан-гiопатiй [7].
Збтьшення кiлькостi вiльних радикалiв, яке супроводжуеться окислювальним стресом, бло-куе синтез нуклеТнових кислот та бiлка [2], призводить до посилення перекисного окиснення лт^фв, сприяе роз'еднанню процеав окислюва-льного фосфорилювання, пригнiчуе глiколiз та активнiсть аденiлатциклази та глюкозо-6-фосфотази. Все це у сукупност призводить до порушень метаболiзму [2]. Також слщ зазначити, що супероксидн радикали посилюють перекис-не окиснення лт^в [6, 8]. Рядом авторiв було доведено значне пiдвищення продук^в ПОЛ у сiткiвцi та кровi при моделюваннi цукрового дiа-бету на 28-у добу експерименту [9].
Мета дослщження
Аналiз змiн вторинних продук^в перекисного окиснення лiпiдiв при експериментальнш дiабе-тичнiй ретинопатiT та при рiзних способах TT ко-рекцiT.
Матерiали та методи дослщження
Дослiдження проводилося на бiлих щурах лн нiT Вiстар масою 180-200 г. Вщповщно до задач, тварини були розподтеы на 7 груп:
1-а група - 60 штактних тварин;
2-а група - 60 тварин, у яких моделювали дн абетичну ретинопатiю без подальшоТ корекцп.
3 група - 60 тварин, у яких моделювали дiа-бетичну ретинопатш з подальшою корекцiею п-перглiкемiT.
4 група - 60 тварин, у яких моделювали дiа-бетичну ретинопатш з подальшою корек^ею п-перглiкемiT, введенням афлiберцепта та розчину L-арпншу.
5 група - 60 тварин, у яких моделювали дiа-бетичну ретинопатш з подальшою корек^ею п-перглiкемiT, введенням афлiберцепта та бром-фенаку.
6 група - 60 тварин, у яких моделювали дiа-бетичну ретинопатш з подальшою корек^ею п-перглiкемiT, введенням афлiберцепта, L-карнiтiну та бромфенаку.
7 група - 60 тварин, у яких моделювали дiа-бетичну ретинопатш з подальшою корек^ею п-перглкемп, введенням афлiберцепта, розчину L-аргшшу та цитиколiну.
Цукровий дiабет 2-го типу та дiабетичну ре-тинопатш моделювали за допомогою штрапери-тонеального введення стрептозотоцину (Sigma, США) розчиненому в 0.1 М цитратному буферi з рН 4,5 [10]. Дозу стрептозотоцину 55 мг/кг маси тварини роздтили на два введення. Введенню стрептозотоцину передувала високожирова дiе-та протягом 28-и дiб [11].
Дози препарат'в:
Гiпоглiкемiчний препарат - метформш (Merck Sante, виробництво Франтя) - у дозi 300 мг/кг маси у питнш формi [12] на 0,9% розчинi натрiя
хлориду через шприц з внутршньошлунковим зондом щоденно.
Введення розчину L-арпншу, який е донатором NO, (С1МЕСТА, виробництво Китай, стандарт якосл USP32) здшснювалось шляхом внут-ршньо шлункового введення розчину L-аргiнiну на 0,9% розчин натрiя хлориду в дозi 500 мг/кг [13] через шприц з внутршньошлунковим зондом. Oб'ем розчину залежав вiд маси тварини i не перевищував 1 мл. Препарат вводили 1 раз на добу до врашшнього годування, щоденно протягом 10 дыв [13].
Афлiберцепт (anti-VEGF терашю) вводили у формi субкон'юктивальних ш'екцш у дозi 0,08 мл (25 мг/мл) [14].
Бромфенак - шстиляцп 0,09% розчину очних крапель 1 раз на добу [15].
L-карнтн ("Sigma", США) вводили у формi водного розчину через шприц з внутршньошлу-нковим зондом у дозi 25 мг/100 г маси тварини [16, 17].
Цитиколш - 81,8 мг/кг (0,33 мл/кг) вводили внутршньом'язово 1 раз на добу.
Виведення тварин iз експерименту проводилося у три етапи:
- 1-й етап дослщження - 30-а доба пюля початку моделювання цукрового дiабету;
- 2-й етап дослщження - 60-а доба пюля початку моделювання цукрового дiабету;
- 3-й етап дослщження - 180-а доба пюля початку моделювання цукрового дiабету.
Тварин виводили з дослщу шляхом декатта-цп пщ легким ефiрним наркозом згiдно з «Правилами виконання роб^ з використанням експе-риментальних тварин», затверджених Наказом МОЗ Украши № 249 вiд 01.03.2012 та Законом УкраTни № 3447-IV «Про захист тварин вщ жорс-токого поводження» (зi змшами вiд 15.12.2009р та вiд 16.10.2012р).
Здiйснювали забiр кровi з ретроорбiтального венозного сплетiння, яке лежить в орбт позаду очного яблука. Прокол здшснювали круговими рухами скляною шпеткою з вiдтягнутим каптя-ром, вютря якого сточене пiд кутом 45 °. Проко-лювали кон'юктивальний мшок у медiальному кутi ока мiж очним яблуком та орбiтою. Пюля проколу птетку вводили на глибину до 2-4 мм за очне яблуко. Контроль потрапляння у венозне сплетшня - наповнення каптяра пiпетки кров'ю (Дьяконов А.В., Хрикша 1.С., Хегай А.А. та ш., 2013).
Дослщження вмюту малонового дiальдегiду проводили спектрофотометричним методом.
Статистична обробка отриманих резуль-тат'в
Для виявлення змши у дослщжуваних показ-никах мiж рiзними групами та на рiзних етапах нами були використан параметричнi статистичн методи, в основу яких покладено оперування з параметрами статистичного розподту (середнiм та дисперсiею). Використанi методи розрахован на нормально розподiленi даы, тому ми викона-
ли nepeBipKy Bcix даних на нормальнiсть за до-помогою критерiю асиметрп та ексцесу G.I. Пус-тильника.
Bci даш, якi розглядаються, виявилися нормально розподтеними, тому можна попарно по-рiвнювати середнi значення вибiрок. Зауважимо, що в подальших порiвняннях ми виконуемо по-рiвняння у незалежних вибiрках. Це будуть порн вняння мiж рiзними групами тварин або порiв-няння мiж тiею е ж групою тварин (але так як у вибiрках немае вщповщносп мiж тваринами, то вони теж будуть незалежними). Значення р< 0.05 було обране у якост критерш достовiрнос-тi. Був проведений аналiз, чи вiдрiзняються се-реднi значення. Результати визначення t-
/
3i зм
критерш дають вiдповiдь про рiвнiсть або вщ-мiннiсть середшх значень, але вони не дають можливосп точно вимiрювати рiзницю мiж сере-днiми значеннями. Зауважимо, що ця рiзниця е досить умовною. Ця рiзниця була розрахована у вщсотках. Таким чином, ми продемонстрували порiвняння середнiх значень мiж рiзними група-ми тварин.
Результати дослiдження та Тх обговорення
Результати дослiдження динамiки рiвню малонового дiальдегiду у кровi експериментальних тварин зi змодельованою дiабетичною ретино-патiею та при рiзних способах и корекци представлен у таблицi 1.
Таблиця 1
з малонового дiальдегiду у кровi експериментальних тварин кованою дiабетичною ретинопатieю та при рiзних способах II корекцП' на 30-У, 60-у та 180-у добу (М±т), (мкмоль/л)
Етапи I етап II етап III етап
Групи
1 група 5,06±0,39 5,05±0,27 5,06±0,37
2 група 15,11±0,45 16,86±0,33 19,24±0,42
3 група 12,02±0,29 11,81±0,29 10,05±0,36
4 група 8,74±0,32 8,04±0,38 7,53±0,34
5 група 7,65±0,32 8,00±0,41 8,16±0,31
6 група 6,72±0,32 6,51±0,4 6,14±0,39
7 група 6,83±0,31 6,25±0,38 5,21±0,35
У груш №2, в якш моделювали дiабетичну ретинопатш без подальшо!' корекци на першому етапi встановлене пщвищення рiвню малонового дiальдегiду на 66,53% (р<0,001) порiвняно з ш-тактною групою. На другому еташ виявлене пщ-вищення на 10,35% (р<0,01) у порiвняннi з попе-реднiм етапом i на 70,03% (р<0,001) порiвняно з групою №1. На третьому еташ рiвень вторинних продук^в ПОЛ пiдвищився на 21,44% (р<0,001) порiвняно з першим етапом, на 12,37% (р<0,001) порiвняно з другим i на 73,72% (р<0,001) порiв-няно з даними штактних тварин.
У групi №3 на першому еташ рiвень показни-ка пщвищений на 57,91% (р<0,001) порiвняно з iнтактною групою. Вiдносно групи №2 вш нижчий на 25,78% (р<0,001). На другому етапi вмют малонового дiальдегiду (МДА) вищий на 57,21% (р<0,001) вiдносно групи №1 i нижчий на 42,77% (р<0,001) порiвняно з даними групи №2. На третьому еташ рiвень малонового дiальдегiду на 19,63% (р<0,001) нижчий порiвняно з 1-м етапом i на 17,56% (р<0,001) у порiвняннi з другим. Вщ-носно штактно!' групи вiн пщвищений на 49,66% (р<0,001), а порiвняно з групою без корекци нижчий на 91,52% (р<0,001).
У груш №4 на першому еташ рiвень маркера вищий на 42,08% (р<0,001). Вщносно 2-Ï групи значення показника менш виражене на 73,07% (р<0,001), а вiдносно 3-Ï - на 37,6% (р<0,001). На другому еташ вмют вторинних продук^в ПОЛ е бтьшим на 37,19% (р<0,001) порiвняно з штакт-ними тваринами, вщносно 2-Ï групи рiвень нижчий на 109,58% (р<0,001), i вщносно 3-Ï - на 46,79% (р<0,001). На третьому етапi результат е
на 15,96% (р<0,01) кращим у порiвняннi з 1-м етапом. Вщносно 1-Ï групи рiвень показника бн льший на 32,86% (р<0,001), а порiвняно з групою №2 вш менш виражений на 155,46% (р<0,001). Вiдносно групи №3 вмют МДА менший на 33,38% (р<0,001).
У п'ятiй групi рiвень МДА на 30-у добу вищий на 33,87% (р<0,001) у порiвняннi з даними штактних тварин. Вщносно групи без корекци' рiвень нижчий на 97,62% (р<0,001), вiдносно 3-Ï - на 57,12% (р<0,001), а вщносно 4-Ï групи - менший на 14,19% (р<0,05). На другому еташ вмют маркера пщвищений на 36,85% (р<0,001) вщносно штактноГ групи. Порiвняно з групою №2 рiвень нижчий на 110,69% (р<0,001), а порiвняно з 3-ю - на 47,57% (р<0,001). У порiвняннi з групою № 4 статистично значущих вщмшностей не вияв-лено. На третьому еташ вмют вторинних продук-^в ПОЛ на 38% (р<0,001) пiдвищений у порiв-нянн з iнтактною групою. Порiвняно з групою без корекци його рiвень е меншим на 135,91% (р<0,001), а порiвняно з 3-ю групою - нижчий на 23,18% (р<0,001). Вiдмiнностей порiвняно з 4-ю групою не виявлено.
У шостш групi на першому еташ рiвень маркера вищий на 24,68% (р<0,01) порiвняно з шта-ктною групою. Вiдносно групи №2 вш нижчий на 125,08% (р<0,001). Також виявлене зниження значень МДА порiвняно з усiма попереднiми групами з корек^ею: на 78,95% (р<0,001) вщно-сно 3-Ï групи, на 30,05% (р<0,001) вiдносно 4-Ï i на 13,89% (р<0,05) порiвняно з 5-ю. На другому еташ рiвень маркера пщвищений на 22,37% (р<0,001). У порiвняннi з групою №2 вiн нижчий
на 159% (р<0,001), у порiвняннi з 3-ю - на 81,4% (р<0,001), вщносно 4-1 групи менший на 23,58% (р<0,01), i вiдносно 5-1 - на 22,93% (р<0,01). На третьому еташ рiвень маркера вищий на 17,61% (р<0,05) порiвняно з штактною групою. Вiдносно групи зi змодельованою ДР без корекци рiвень маркера нижчий на 213,48% (р<0,001). Порiвня-но з групою №3 вш менший на 63,68% (р<0,001), порiвняно з 4-ю - на 22,71% (р<0,05), а вiдносно групи №5 нижчий на 32,88% (р<0,001). Статис-тично значуща поетапна динамка не встановле-на.
У груш №7 рiвень маркера на 25,98% (р<0,001) вищий вiдносно штактноТ групи. Порiв-няно з 2-ю групою значення маркера менш ви-ражено на 121,19% (р<0,001). Вщносно групи №3 вмют малонового дiальдегiду нижчий на 75,86% (р<0,001), вщносно групи №4 - на 27,81% (р<0,001), а порiвняно з 5-ю - на 11,93% (р<0,05). Порiвняно з групою №6 статистично значущих вщмшностей не виявлено. На другому еташ рiвень маркера на 19,14% (р<0,05) вищий за данi 1-1 групи. У порiвняннi з групою №2 вш нижчий на 169,8% (р<0,001). Вiдносно групи №3 вмют МДА менший на 88,97% (р<0,001), вщнос-но групи №4 - на 28,73% (р<0,001), i вщносно 5-1 на 28,05% (р<0,01). Статистично значущих вщмшностей мiж даними групи №6 та №7 на цьому еташ також не виявлено. На третьому еташ спо-стер^аеться бтьш виражена позитивна динамн ка - рiвень вторинних продуктiв ПОЛ на 31,28% (р<0,001) нижчий порiвняно з 1-м етапом i на 20,06% (р<0,05) порiвняно з етапом №2. Вважа-ючи на вщсутнють вiдмiнностей порiвняно з штактною групою можемо стверджувати, що на третьому еташ корек^я, використана у 7-й груш, нормалiзуе стан перекисного окиснення лт^фв. Вщносно групи №2 виявлене зниження на 269,62% (р<0,001), порiвняно з групою №3 - на 92,99% (р<0,001), порiвняно з групою №4 - на 44,69% (р<0,001), у порiвняннi з групою №5 рн вень нижчий 56,68% (р<0,001), а у порiвняннi з шостою - на 17,91% (р<0,05).
Варто зауважити, що реак^я клiтини на будь-який зовшшнш фактор впливу проявляеться пе-рекисним окисненням лiпiдiв (ПОЛ), яке може бути реалiзоване шляхом утворення альдег^фв, кетонiв, пероксидiв, похiдних оксиду азоту, акти-вованих форм кисню, арки та ш. Лiпiди кштинноТ мембрани е специфiчним субстратом для утворення втьних радикалiв [18]. Посилення ПОЛ спричиняе дисметаболiзм кл^ини, що призво-дить до збтьшення проникностi клiтинних мембран для води, водню, натрш i в результат цьо-го процесу - до цитолiзу [19]. Зазначений пато-логiчний процес е ключовим у патогенезi бага-тьох захворювань, в тому чи^ i при цукровому дiабетi, що проявляеться у першу чергу судин-ними ускладненнями, зокрема дiабетичними ре-тинопатiями. Обмiннi процеси с™вки в умовах гiпоксiТ перебудовуються на анаеробний шлях, що призводить до накопичення втьних радика-
лiв та недоокиснених продук^в. При цьому спо-стерiгаеться кореляцiя мiж накопиченням гщро-перекисiв у плазмi кровi та змiнами у сiткiвцi пщ час експериментального цукрового дiабету [18].
Ключову роль у патогенезi ускладнень цукрового дiабету вiдiграе хрошчна гiперглiкемiя, вона а також суттевi коливання рiвню глюкози у кровi призводять до активацiТ окислювального стресу та надлишкового глiкозилювання, що й формуе процес ускладнення цукрового дiабету [20].
Враховуючи вищезазначене, отриман дан щодо динамiки рiвню малонового дiальдегiду в усiх групах експерименту е шформативними не лише для розумшня патогенезу експеримента-льноТ дiабетичноТ ретинопати, а i для аналiзу ефективност кожного iз способiв корекцiТ на 30-у, 60-у та 180-у добу дослщження.
Висновки
1. Одержат результати свiдчать про пщви-щення вмюту перекисного окиснення лiпiдiв, по-чинаючи iз 30-Т та з подальшим прогресуванням на 60-у та 180-у доби експериментальноТ дiабе-тичноТ ретинопатiТ, пiдтвердженням якого е збн льшення рiвня малонового дiальдегiду у 2-Т гру-пi, максимум якого спостер^аеться на 3-му етапi.
2. Корек^я гiпоглiкемiчними засобами у 3-й груш мала позитивний ефект, але не була спро-можна знизити рiвень вторинних продук^в перекисного окиснення лт^фв, тому виникла необ-хiднiсть у застосуваннi додаткових засобiв.
3. Застосування афлiберцепту та донатора оксиду азоту у 4-й груш для корекци розвитку дь абетичноТ ретинопатiТ суттево пригнiчувала оки-слювальний стрес, максимум якого припадав на 180-у добу експерименту, проте не досягав кон-трольних показниш.
4. Доведено, що поеднане введення бром-фенаку та афлiберцепту у 5-й груш значно зни-жувало ктькють вторинних продуктiв ПОЛ, але не так суттево, як у 4-й груш.
5. Доведено, що введення афлiберцепту, L-карнтну та бромфенаку тваринам 6-Т групи зни-жувало вмiст вторинних продуктiв ПОЛ вже на 30-у i було продовжено на 60-у а 180-у добу дослщження, проте теж не досягало контрольних показниш.
6. Максимально ефективною корек^ею ви-явилось поеднання метформшу, афлiберцепту, L-аргiнiну та цитиколшу щурам 7-Т групи, про що свщчить нормалiзацiя рiвню малонового дiаль-дегiду на 30-у та 60-у добу експерименту, а на 180-у було зафксовано зниження вмюту маркера до контрольних показниш.
Перспективи подальших дослiджень
Одержанi нами дат дозволяють розробити практичнi рекомендацiТ для застосування при непролiферативнiй стадiТ дiабетичноТ ретинопа-т1Т. Враховуючи, що найбтьш ефективним ви-явилось поеднання традицшноТ антидiабетичноТ терапiТ разом iз шпбтором фактору росту судин,
мембран стаб^зуючим i антиоксидантним засо-бом та донатором оксиду азоту, доцтьним е подальше вивчення дослiджуваного комплексу на бтьш вiддалених термiнах патолопчного проце-су. Подальшi дослiдження дозволять стаб^зу-вати патологiчний процес на довготривалий те-рмiн та вщтермшувати оперативне втручання.
Лiтература
1. Sorokina YuA, Lovtsova LV. Koeffitsienty okislitelnoho stressa kak sposob personifitsirovaniya farmakoterapii v debyute SD 2 tipa [Oxidative stress coefficients as a way to personalize pharmacotherapy in the onset of type 2 diabetes mellitus]. Meditsina i farmakolohiya: elektron nauchn zhurn. [Internet] 2014; 1(14). Available from: https://7universum.com/ru/med/archive/item/1868 (Russian)
2. Pasechnikova NV, Moroz OA. Issledovanie vliyaniya kvertsetina i lipoata na protsessy perekisnoho okisleniya lipidov v setchatke pri eksperimentalnom diabete [Study of the effect of quercetin and lipoate on the processes of peroxide lipid oxidation in the retina in experimental diabetes mellitus]. Oftalmolohicheskiy zhurnal. 2016; 4 (470): 38-42 (Russian)
3. Pasechnikova NV, Naumenko VA, Zborovskaya AV. Sostoyanie hematoretinalnoho barera pri diabeticheskoy retinopatii po dannym flyuorometri [Condition of the blood-retinal barrier in diabetic retinopathy according to fluorometry]. Oftalmolohichniy zhurnal. 2008; 5: 4-7 (Russian)
4. Barber AJ. A new view of diabetic retinopathy: a neurodegenerative disease of the eye. Prog. In Neuro-Psychopharm. & Biol. Psych. 2003; 27: 283-290.
5. Leus NF. Metabolicheskie mekhanizmy razvitiya i perspektivy medikamentoznoho lecheniya diabeticheskoy retinopatii [Metabolic mechanisms of development and perspectives of drug treatment of diabetic retinopathy]. Oftalmolohichniy zhurnal. 2003; 5: 75-80 (Russian)
6. Moroz OA. Membrano-protektornoe vozdeystvie kvertsetina i lipoata na lizosomy setchatki pri streptozototsinovom diabete [Membrane-protective effect of quercetin and lipoate on retinal lysosomes in streptozotocin diabetes mellitus]. Oftalmolohichniy zhurnal. 2014; 3: 76-80 (Russian)
7. Zanozina OV, Borovkov NN, Balabolkin MI, Runov HP, Belyakov KM, Obukhova EO, et al. Primenenie antioksidantov v ratsionalnoy terapii sakharnoho diabeta tipa 2 [The use of antioxidants in the rational therapy of type 2 diabetes mellitus]. Farmateka. 2006; 11: 14 (Russian)
8. Stitt AW, Curtis TM. Advanced glycation and retinal pathology during diabetes. Farmac Rep. 2006; 57: 156-168.
9. Pavlyuchenko KP, Oleynik TV. Issledovanie produktov perekisnoho okisleniya lipidov pri razvitii streptozototsinovoho diabeta [Study of lipid peroxidation products in the development of streptozotocin diabetes mellitus]. Vestnik neotlozhnoy i vosstanovitelnoy meditsiny. 2005; 3(6): 510-513. (Russian) Pasechnikova NV, Moroz OA. Zashchitnoe deystvie kvertsetina i lipoata na funktsionalnye hruppy belkov setchatki pri modelirovanii
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
10.
diabeta [Protective effect of quercetin and lipoate on functional groups of retinal proteins in diabetes mellitus modeling]. Oftalmolohichniy zhurnal. 2015; 3: 76-81 (Russian) Kaydash OA, Ivanov VV, Venherovskiy AI, Buyko EE, Shchepetkin IA. Eksperimentalnaya model sakharnoho diabeta 2-ho tipa u krys, vyzvannaya dietoy s vysokim soderzhaniem zhirov i streptozototsinom v nizkoy doze [Experimental model of type 2 diabetes mellitus in rats induced by a diet high in fat and low dose streptozotocin]. Byulleten sibirskoy meditsiny. 2020; 19(2): 41-47 (Russian)
Bayrasheva VK, Babenko AYu, Dmitriev YuV, Bayramov AA, Chefu SH, Shatalov IS, et al. Rol metformina v profilaktike diabeticheskoy nefropatii pri eksperimentalnom sakharnom diabete 2 tipa [The role of metformin in the prevention of diabetic nephropathy in experimental type of 2 diabetes mellitus]. Rehionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya. 2016; 15(3): 70-80 (Russian)
Pokrovskiy MV, Pokrovskaya TH, Korchakov VI. Endotelioprotektornye effekty L-arhinina pri modelirovanii defitsita okisi azota [Endothelial protective effects of L-arginine in modeling nitric oxide deficiency]. Eksperimentalnayaya i klinicheskaya farmakolohiya. 2008; 71 (2): 29-31 (Russian) Orly GO, Eitan L, Ruti S, Yael N, Dov W, Tami L, et al. Efficacy of Subconjunctival Aflibercept Versus Bevacizumab for Prevention of Corneal Neovascularization in a Rat Model. Cornea. 2016; 3(7): 991-996.
Pavlova ON, Hulenko ON, Karimova RH. Issledovanie dinamiki aktivnosti katalazy v syvorotke krovi krys pri mekhanicheskom vozdeystvii na hematooftalmicheskiy barter [Study of the dynamics of catalase activity in the blood serum of rats under mechanical action on the blood-ophthalmic barrier]. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatelskiy zhurnal. 2020;5 (95,1): 153-158. (Russian) Bykov IL. Vliyanie L-karnitina na metabolicheskie narusheniya pri eksperimentalnoy nedostatochnosti atsil-KoA dehidrohenaz [Effect of L-carnitine on metabolic disorders in experimental deficiency of acyl-CoA dehydrogenases]. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakolohiya. 2004; 6(67): 48-52 (Russian) Dzuhkoev SH, Dzukoeva FS, Humanova NV. Metelskaya VA. Vliyanie koenzima Q 10, afobazola i L-karnitina na endotelialnuyu funktsiyu u krys s eksperimentalnym sakharnym diabetom [Effect of coenzyme Q 10, afobazole and L-carnitine on endothelial function in rats with experimental diabetes mellitus]. Kubanskiy nauchnyi meditsinskiy vestnik. 2012; 3 (132): 48-51 (Russian) Ekhardt VF, Kovalev VYu, Orlova NS. Pokazateli perekisnoho okisleniya lipidov u bolnykh s razlichnymi stadiyami diabeticheskoy retinopatii [Indices of lipid peroxidation in patients with different stages of diabetic retinopathy]. Vestnik Orenburhskoho hosudarstvennoho universiteta. 2004; 13: 221-222 (Russian) Stokle ZhK, Myule B, Andriantsitokhayna R, Kleshchev A. Hiperproduktsiya oksida azota v patofiziolohii krovenosnykh sosudov (obzor) [Overproduction of nitric oxide in the pathophysiology of blood vessels (review)]. Biokhimiya.1998; 7(63): 976-983 (Russian)
Zanozina OV, Borovkov NN, Balabolkin MI, Runov HP, Belyakov KM, Obukhova EO, Zhirnova EV, Shcherbatyuk TH, Batyukova OH. Primenenie antioksidantov v ratsionalnoy terapii sakharnoho diabeta tipa 2 [The use of antioxidants in the rational therapy of type 2 diabetes mellitus]. Farmateka. 2006; 11: 90-94 (Russian)
Реферат
ДИНАМИКА УРОВНЯ МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОИ ДИАБЕТИЧЕСКОМ РЕТИНОПАТИИ И
СПОСОБАХ ЕЕ КОРРЕКЦИИ
Сирман Я.В., Савицкий И.В., Прейс Н.И.
Ключевые слова: сахарный диабет, экспериментальная диабетическая ретинопатия, дисфункция эндотелия, окислительный стресс, малоновый диальдегид.
Сахарный диабет на сегодняшний день считается неинфекционной эпидемией. При этом основной причиной развития слепоты в развитых странах считаются патологические изменения в сосудах при заболевании глаз, в первую очередь это наблюдается при диабетической ретинопатии. Цель исследования: анализ изменений вторичных продуктов перекисного окисления липидов при экспериментальной диабетической ретинопатии и при различных способах ее коррекции. Исследование проводилось на белых крысах линии Вистар массой 180-200 г. В соответствии с задачами животные были разделены на 7 групп. Сахарный диабет 2-го типа и диабетическую ретинопатию моделировали с помощью интраперитонеального введения стрептозотоцина (Sigma, США) растворенного в 0.1 М цитра-тном буфере с рН 4,5. Дозу стрептозотоцина 55 мг/кг массы животного разделили на два введения. Введению стрептозотоцина предшествовала высокожировая диета в течение 28-и дней. Корректирующие средства, использованные в исследовании: метформин, афлиберцепт, L-карнитин, бромфенак, L-аргинин и цитиколин.
Полученные результаты свидетельствуют о повышении перекисного окисления липидов, начиная с 30-х суток, и с последующим прогрессированием на шестидесятый и сто восьмидесятый день экспериментальной диабетической ретинопатии, подтверждением которого является повышение уровня малонового диальдегида во 2-й группе, максимум которого наблюдается на 3-м этапе. Коррекция ги-
погликемическими средствами в 3-й группе имела положительный эффект, но не была способна снизить уровень вторичных продуктов перекисного окисления липидов, поэтому возникла необходимость в применении дополнительных средств. Применение афлиберцепта и донатора оксида азота в 4-й группе для коррекции развития диабетической ретинопатии существенно угнетала окислительный стресс, максимум которого приходился на сто восьмидесятые сутки эксперимента, однако не достигал контрольных показателей. Доказано, что сочетанное введение бромфенака и афлиберцепта в 5-й группе значительно снижала количество вторичных продуктов ПОЛ, но не так существенно, как в 4-й группе. Доказано, что введение афлиберцепта, L-карнитина и бромфенака животным 6-й группы снижало содержание вторичных продуктов перекисного окисления липидов уже на тридцатые, и продолжилось на шестидесятые и на сто восьмидесятые сутки исследования, однако также не достигало контрольных показателей.
Максимально эффективной коррекцией оказалось сочетание метформина, афлиберцепта, L-аргинина и цитиколина крысам 7-й группы, о чем свидетельствует нормализация уровня малонового диальдегида на тридцатые и шестидесятые сутки эксперимента, а на сто восьмидесятые было зафиксировано снижение содержания маркера к контрольным показателям.
Summary
DYNAMICS OF THE MALONDIALDEHYDE LEVELS IN EXPERIMENTAL DIABETIC RETINOPATHY AND METHODS OF ITS CORRECTION
Sirman Y.V., Savytskyi I.V., Preys N.I.
Key words: diabetes mellitus, experimental diabetic retinopathy, endothelial dysfunction, oxidative stress, malonic dialdehyde.
Diabetes is currently considered a non-infectious epidemic. At the same time the main reason for the development of blindness in developed countries are pathological changes in blood vessels in eye diseases, primarily in diabetic retinopathy. The purpose of the study: analysis of changes in secondary products of lipid peroxidation in experimental diabetic retinopathy and in different ways of its correction. The study was performed on white Wistar rats weighing 180-200 g. According to the tasks, the animals were divided into 7 groups. Type 2 diabetes mellitus and diabetic retinopathy were simulated by intraperitoneal administration of streptozotocin (Sigma, USA) dissolved in 0.1 M citrate buffer with a pH of 4.5. The dose of streptozotocin 55 mg / kg body weight was divided into two injections. The introduction of streptozotocin was preceded by a high-fat diet for 28 days. Corrective agents used in the study: metformin, aflibercept, L-carnitine, bromfenac, L-arginine and citicoline.
The results obtained indicate an increase in the activity of lipid peroxidation, starting from the 30th and with subsequent progression to the sixtieth and one hundred and eightieth days of experimental diabetic retinopathy. This is confirmed by the increase in the level of malondialdehyde in the 2nd group, the maximum of which is observed at the third stage. Correction with hypoglycemic agents in the 3rd group had a positive effect, but was not able to reduce the level of secondary products of lipid peroxidation, so it became necessary to use additional agents. The use of aflibercept and a nitric oxide donor in the 4th group to correct the development of diabetic retinopathy significantly inhibited oxidative stress, the maximum of which occurred on the one hundred and eightieth day of the experiment, but did not reach the control values. It was proved that the combined administration of bromfenac and aflibercept in the 5th group significantly reduced the amount of LPO secondary products, but not as significantly as in the 4th group. It was proved that the administration of aflibercept, L-carnitine and bromfenac to animals of the 6th group reduced the content of LPO secondary products already on the 30th day and was prolonged on the 60th and 180th days of the study, but did not reach the control values either.
The most effective correction was the combination of metformin, aflibercept, L-arginine and citicoline in rats of the 7th group, as evidenced by the normalization of the level of malondialdehyde on the thirtieth and sixtieth days of the experiment, and on the one hundred and eightieth a decrease in the content of the marker to the control values was recorded.
