CC BY
88
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ |МГ
Гипогликемические свойства нового комбинированного средства гликверина на модели инсулинорезистентности
Кононенко Н.Н., Харченко О.М.
Национальный фармацевтический университет, Харьков, Украина
Kononenko N.N., Kharchenko O.M.
National Pharmaceutical University, Kharkov, Ukraine
Hypoglycemic properties of a new combined agent glikverin
on a model of insulin resistance
Резюме. Представлены результаты изучения гипогликемических свойств нового комбинированного средства гликверина на основе ингибитора а-глюкозидазы воглибоза и антиоксиданта кверцетина. Состояние глюкозного гомеостаза у животных с инсулинорезистентностью, вызванной подкожным введением дескаметазона в дозе 0,125 мг/кг в течение 14 дней, оценивали по уровню базальной гликемии, инсулине-мии и толерантности к углеводам. При проведении углеводных тестов рассчитывали площадь под кривой«концентрация глюкозы - время» (AUCglu). Гликверин в дозе, соответствующей суммарному количеству кверцетина и воглибоза 100 и 0,02 мг/кг при введении в течение 14 дней в условиях оральной глюкозной и мальтозной нагрузок значительно превосходит препараты сравнения метформин и акарбозу по способности повышать толерантность к углеводам и достоверно снижает уровень базальной инсулинемии. Гликверин также, в отличие от метформина и акарбозы, восстанавливает равновесие в системе ПОЛ/аОс, не уступая кверцетину. Полученные результаты позволяют рекомендовать гликверин в качестве перспективного средства для дальнейшего исследования с целью создания нового эффективного антидиабетического препарата.
Ключевые слова: инсулинорезистентность, дексаметазон, ингибиторы а-глюкозидазы, постпрандиальная гипергликемия, кверцетин, гликверин.
Медицинские новости. - 2013. - №11. - С. 74-77. Summary. In work we represented results of the study of hypoglycemic properties of a new hypoglycemic agent glikverin, based on а-glucosidase inhibitor voglibose and antioxidant quercetin. Dexamethasone was administered subcutaneous to animals in dose 0,125 mg/kg during 14 days, after this condition of glucose homeostasis in rats with insulin resistance was evaluated according to the level of basal glycemia, insulinemia and glucose tolerance. While conducting glucose tests area under the curve «glucose concentration - time» was calculated (AUCglu). Glikverin in dose corresponding to summary amount of quercetin and voglibose 100 and 0,02 mg/kg when administered during 14 days in terms of oral glucose and maltose load significantly exceeds comparator agents - metformin and acarbose in the ability to improve glucose tolerance and significantly reduces basal insuiinemia. Glikverin also, unlike metformin and acarbose, restores balance in the system lipid peroxidation/antioxidant on the same level as quercetin. Obtained results allow to recommend glikverin as a promising agent for further research in order to develop a new effective antidiabetic drug. Keywords: insulin resistance, dexamethasone, а-glucosidase inhibitors, postprandial hyperglycemia, quercetin, glikverin.
Meditsinskie novosti. - 2013. - N11 - P. 74-77.
Сахарный диабет (СД), и особенно СД 2-го типа, составляющий около 80% всех случаев заболевания и имеющий эпидемический характер распространения во всем мире, - одна из наиболее глобальных проблем современной медицины [8].
Несмотря на значительный арсенал пероральных сахароснижающих средств, большинство из них вызывают нежелательные побочные эффекты, кроме того, при длительном использовании их терапевтическая активность уменьшается. Поэтому актуальны поиск и расширение номенклатуры гипогликемических средств [12]. В связи с этим в последние годы наметилась тенденция к назначению комбинированной терапии, особенно при СД 2, и к созданию новых антидиабетических композиций, включающих несколько субстанций одно- или разнонаправленного действия [1]. Комбинированные лекарственные средства имеют преимущество в виде возможности использования более низких доз
действующих субстанций, что снижает или предотвращает развитие побочных эффектов.
В Национальном фармацевтическом университете (Харьков, Украина) ведутся работы по созданию нового антидиабетического средства гликверина на основе ингибитора а-глюкозидазы - воглибоза и известного антиоксиданта кверцети-на. Выбор воглибоза основан на многочисленных публикациях последних лет о важной роли в развитии сердечно-сосудистой патологии при СД 2 постпранди-ального уровня гликемии [7]. Наиболее эффективными и перспективными регуляторами постпрандиальной гипергликемии являются ингибиторы а-глюкозидаз акарбоза, миглитол и воглибоз, которые предотвращают резкий подъем глюкозы в крови после приема пищи, не вызывая при этом гипогликемии [10]. По данным многочисленных исследований, значительная роль в патогенезе СД и его осложнений принадлежит оксидатив-ному стрессу [2]. Поэтому при СД целе-
сообразно и рационально использовать антиоксиданты, среди которых кверцетин наиболее эффективный и изученный [11].
Актуальность и целесообразность данной разработки обусловлена отсутствием на фармацевтическом рынке Украины препаратов группы ингибиторов а-глюкозидазы и комбинированных средств подобного состава для лечения СД.
Цель работы - экспериментальное исследование гипогликемических свойств гликверина при инсулинорези-стентности, вызванной дексаметазоном.
Материалы и методы
Эксперименты проведены на 84 трехмесячных белых нелинейных крысах (самцах) массой 200-220 г, полученных из питомника Центральной научно-исследовательской лаборатории Национального фармацевтического университета (Харьков, Украина).
Во время эксперимента животные находились в виварии при температуре (1) 18-24 оС, относительной влажности
Рисунок 1
Влияние гликверина на уровень базальной инсулинемии при инсулинорезистентности, вызванной дексаметазоном
П р и м е ч а н и я : Г - гликверин; СВ - субстанция воглибо-за; СК - субстанция кверцетина; МФ - метформин; А - акарбоза; * - отличия достоверны по отношению к значениям контрольной патологии, р<0,05.
Рисунок 2
Влияние гликверина и его компонентов на динамику гликемии в условиях ОТТГ у крыс с инсулинорезистентностью, вызванной дексаметазоном (п=6)
Глюкоза, ммоль/л 18
Интактнътй контроль Контрольная патология Гликверин
Субстанция воглибоза Субстанция кверцетина Метформин
Время,'
П р и м е ч а н и я : * - отличия достоверны по отношению к значениям интактного контроля, р<0,05; ** - отличия достоверны по отношению к значениям контрольной патологии, р<0,05; ' ' - отличия достоверны по отношению к значениям препаратов сравнения, р<0,05.
50-60%, естественном световом режиме «день - ночь», на сбалансированном пищевом рационе. Все манипуляции с животными проведены с соблюдением правил Европейской конвенции по защите позвоночных животных, которых используют для экспериментальных и научных целей (Страсбург 1986) [9].
В качестве препаратов сравнения использовали метформин в дозе 200 мг/ кг (Гедеон Рихтер, Венгрия) и акарбозу в дозе 10 мг/кг (Bayer AG, Германия). Объектами сравнения также были монокомпоненты гликверина - субстанция воглибоза (Ranbaxy, Индия) и кверцетина (НПЦ «Борщаговский ХФЗ», Украина) в дозах 0,02 и 100 мг/кг соответственно.
Первичную инсулинорезистентность воспроизводили путем подкожного введения 3-месячным крысам дексаметазо-на в дозе 0,125 мг/кг в течение 13 дней [13]. Изучаемые субстанции вводили в течение всего периода моделирования состояния предиабета однократно ежеднев-
но за 1 час до введения дексаметазона. Было проведено две серии эксперимента по шесть групп крыс в каждой: 1-я группа - интактный контроль; 2-я - животные, получавшие гликверин с суммарным количеством кверцетина и воглибоза 100 и 0,02 мг; 3-я - крысы, получавшие субстанцию воглибоза в дозе 0,02 мг/кг; 4-я - животные, получавшие субстанцию кверцетина в дозе 100 мг/кг; 5-я - крысы, получавшие препарат сравнения акарбо-зу в дозе 10 мг/кг; 6-я группа - препараты сравнения: метформин 200 мг/кг (1-я серия); акарбоза 10 мг/кг (2-я серия).
На 14-й день определяли толерантность к углеводам с помощью орального теста толерантности к глюкозе (ОТТГ) -1-я серия, во 2-й серии проводили маль-тозную нагрузку. Глюкозу и мальтозу (3 г/ кг массы тела) вводили внутрижелудочно через 1 час после последнего введения препаратов. Пробы крови для определения глюкозы отбирали из хвостовой вены крыс до нагрузки и через 30, 60 и 120 минут. Глюкозу в плазме определяли глюкозоокси-дазным методом, используя наборы ООО НПП «Фили-сит-Диагностика» (Днепропетровск, Украина).
Глюкозный го-меостаз у экспериментальных животных оценивали по уровню базальной гликемии, инсули-немии и толерантности к углеводам, а также рассчитывали интегральный
показатель - площадь под кривой «концентрация глюкозы - время» (glicemic area under curve, AUCglu; ммоль/л^мин), с помощью пакета статистических программ «MedCalk, v. 9.3.7.0». Базальную инсулинемию оценивали с использованием наборов реактивов для определения концентрации инсулина (DRG Instruments GmbH, 1ермания).
Учитывая данные литературы о роли активации процессов перекисно-го окисления липидов (ПОЛ) в развитии инсулинорезистентности и СД [3], в эксперименте также изучали основные биохимические показатели, которые отражают интенсивность процессов ПОЛ. Всех экспериментальных животных выводили из эксперимента и в гомогенате печени исследовали уровень промежуточных продуктов ПОЛ - диеновых конъюгатов (Дк) и конечных - ТБК-реактантов, с использованием общепринятых методик [5]. Кроме этого оценивали состояние анти-оксидантной системы (АОС) по уровню восстановленного глутатиона (GSH) методом E.D. Bentler et al. [6].
Полученные экспериментальные данные обрабатывали с помощью стандартного пакета статистических программ «Statistica 6,0». При сравнении статистических выборок принимали уровень значимости p<0,05.
Результаты и обсуждение
Инсулинорезистентность с компенсаторной базальной гиперинсулинемией на сегодняшний день приравнивается к латентному или скрытому диабету (преди-абет), а ее нормализация является одним из основных критериев в лечении СД 2 и профилактике сосудистых осложнений [3].
Результаты исследования представлены на рис. 1-4. У животных группы контрольной патологии через 14 дней
Рисунок 3
Влияние гликверина и его компонентов на динамику гликемии в условиях мальтозной нагрузки у крыс с инсулинорезистентностью, вызванной дексаметазоном (п=6)
Глюкоза, ымоль/л
Ф Ишзкгный мшрапь —Контрольная цаголошя —Л— Гликверин
А Субстанция воглибоза —О— Субстанция квдщегана Аюрбоза
fyeMK, мин
П р и м е ч а н и я: * - отличия достоверны по отношению к значениям интактного контроля, р<0,05; ** - отличия достоверны по отношению к значениям контрольной патологии, р<0,05;' ' - отличия достоверны по отношению к значениям субстанции кверцетина, р<0,05.
Рисунок 4
Сравнительная динамика площади под гликемическими кривыми на модели инсулинорезистентности, вызванной дексаметазоном (п=6)
50 п АИС, % снижения по отношению ^ к контрольной патологии 43
40 35 -30 25 -20 15 10 5 -0
Г СВ СК МФ 0 нагрузка глюкозой
60 50 40 30 20 10 0
АИС, % снижения по отношению к контрольной оаоокоии ^
45
СВ СК А В нагрузка мальтозой
П р и м е ч а н и е : Г - гликверин; СВ - субстанция воглибоза; СК - субстанция кверце-тина; МФ - метформин; А - акарбоза.
Таблица! Влияние гликверина на показатели ПОЛ/АОС в гомогенатах печени крыс с инсулинорезистентностью, вызванной дексаметазоном (mean±SE, п=12)
Группа животных Исследуемые показатели
GSH, мкмоль/г ТБК-Р мкмоль/г ТБК-Р/GSH
Интактный контроль 3,25±0,19 57,43±12,66 19
Контрольная патология 1,64±0,22* 92,14±11,28* 46
Гликверин, 100,02 мг/кг 3,12±0,36** 61,38±10,02** 20
Субстанция воглибоза, 0,02 мг/кг 2,77±0,41 83,72±9,16 41
Субстанция кверцетина, 100 мг/кг 3,07±0,56** 67,17±9,92 22
Акарбоза, 10 мг/кг 2,36±0,26 85,29±11,37 46
Метформин, 200 мг/кг 2,09±0,21 80,63±10,42 40
П р и м е ч а н и е :* - р<0,05 по отношению к значениям интактного контроля; ** - р<0,05 по отношению к значениям контрольной патологии,.
после введения дексаметазона наблюдали достоверное повышение базаль-ной инсулинемии что свидетельствует о воспроизведении первичной инсулино-резистентности (рис. 1). Во всех экспериментальных группах уровень базаль-ной инсулинемии достоверно снижался, кроме группы, получавшей субстанцию кверцетина.
При проведении ОТТГ у крыс контрольной патологии развилось существенное нарушение толерантности к глюкозе, о чем свидетельствовало резкое достоверное повышение в 2,9 раза уровня глюкозы на 30-й минуте после введения глюкозы (15,40±1,80 ммоль/л, р<0,05), а также увеличение значений АиСд1и (1368,73±159,76 ммоль/л^мин, р<0,05) по отношению к интактному контролю (738,53±27,98 ммоль/л^мин,
р<0,05). Состояние гипергликемии у этих животных сохранялось в течение 1 часа, постепенно снижаясь к 120-й минуте наблюдения, однако не достигая исходных значений (рис. 2).
Под влиянием 14-дневного введения гликверина на 30-й минуте ОТТГ подъем гликемической кривой был статистически значимо менее выраженным по сравнению с группой контрольной патологии, что подтверждается достоверным уменьшением площади под кривой до 885,90±50,52 ммоль/л^мин (р<0,05). По степени выраженности сахароснижающе-го действия гликверин существенно превосходил субстанции воглибоза и кверце-тина в 1,3 и 1,4 раза на 30-й минуте и в 1,4 и 1,5 раза на 60-й минуте соответственно. Под влиянием монокомпонентов к концу эксперимента уровень глюкозы не вос-
станавливался до нормальных значений. Необходимо отметить, что по гипоглике-мическим свойствам комбинированное средство гликверин достоверно превосходил препарат сравнения метформин на 30-й и 60-й минутах наблюдения.
Учитывая наличие в составе гликвери-на субстанции воглибоза, целесообразным было проведение нагрузочного теста с мальтозой. Препаратом сравнения в этой серии эксперимента служила акар-боза. Как видно из графика (рис. 3), у животных группы контрольной патологии уровень глюкозы достигал высоких значений по сравнению с интактными крысами (16,54±1,69). Так же как и при ОТТГ начиная с 30-й минуты, гликверин при длительном введении в течение 14 дней достоверно препятствовал подъему гли-кемической кривой (9,57±0,46, р<0,05). Статистически значимая способность удерживать и регулировать постпран-диальную гипергликемию сохранялась у него до конца эксперимента, причем только под влиянием гликверина уровень глюкозы к 120-й минуте наблюдения соответствовал интактному контролю. Субстанция воглибоза и препарат сравнения акарбоза практически в одинаковой степени повышали устойчивость к глюкозе, однако достоверно менее выраженно, чем гликверин. Как видно из результатов, субстанция кверцетина также достоверно снижала уровень постпрандиальной гипергликемии по сравнению с контрольной патологией. Эти данные позволяют предполагать у используемой субстанции кверцетина свойства, подобные ингибиторам а-глюкозидазы, что согласуется с данными зарубежных авторов [11].
Сравнительная динамика снижения интегрального показателя - площади под гликемическими кривыми в процентах по отношению к контрольной патологии (рис. 4) свидетельствует о том, что использование гликверина способствует ослаблению интолерантности к углеводам. Возможно, в составе гликверина суммируется гипогликемическое действие субстанций воглибоза и кверцети-на, что проявляется его превосходством над препаратами сравнения метформи-ном и акарбозой.
В связи с важной ролью оксидатив-ного стресса в развитии специфических диабетических ангиопатий и учитывая состав гликверина, предположили участие антиоксидантных свойств кверцетина в его способности нормализовать нарушенную толерантность к углеводам.
Развитие инсулинорезистентности сопровождалось активацией процессов
ПОЛ, о чем свидетельствует повышение уровня ТБК-реактантов в 1,6 раза по сравнению со значениями интакт-ного контроля (таблица). В то же время установлено достоверно выраженное истощение запасов GSH, что приводило к нарушению соотношения содержания ТБК-реактантов к уровню GSH у крыс группы контрольной патологии.
У животных, получавших гликверин и субстанцию кверцетина, прослеживалась однотипная закономерность восстановления пула GSH и снижения активности процессов ПОЛ. Под влиянием субстанции воглибоза, акарбозы и метформина наблюдалась лишь положительная тенденция нормализации АОС и угнетения процессов ПОЛ, видимо, благодаря их способности эффективно регулировать постпрандиальную гликемию в условиях интолерантности к глюкозе с помощью известных механизмов [4, 10].
Установленные антиоксидантные свойства гликверина, возможно, оказывают превентивное действие в отношении метаболических нарушений при инсули-норезистентности.
Таким образом, на модели первичной инсулинорезистентности, вызванной дек-саметазоном, гликверин по способности ослаблять интолерантность к углеводам превосходит препараты сравнения мет-формин и акарбозу за счет суммирования механизмов действия составляющих его монокомпонентов воглибоза и квер-цетина, а также проявляет выраженные антиоксидантные свойства.
Выводы:
1. Развитие инсулинорезистентно-сти, вызванной дексаметазоном, сопровождается развитием интолерантности к углеводам, активацией процессов ПОЛ и нарушением равновесия в системе ПОЛ/АОС.
2. Введение гликверина в течение 14 дней снижает уровень базальной ин-сулинемии, значительно повышает толерантность животных к углеводам, по сравнению с метформином и акарбозой, восстанавливает равновесие в системе ПОЛ/АОС.
3. Гликверин является перспективным объектом для дальнейшего изучения с целью создания нового эффек-
тивного препарата для лечения СД 2-го типа.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Доскина Е.В. // Эффективная фармакотерапия в эндокринологии. - 2008. - №3. - С.30-36.
2. Ланкин В.З., Лисина М.О., Арзамасцева Н.Е. и др. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. -2005. - №7. - С.48-51.
3. Майоров А.Ю. // Сахарный диабет. - 2011. - №1. -С.35-43.
4. Смирнова О.М. // Сахарный диабет. - 2010. -№3. - С.83-91.
5. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С.63-68.
6. Bentler E.D., Duron Q., Kelly B.M. // J. Lab. Clin. Med. - 1963. - Vol.61, N5. - Р.882.
7. Cavalot F, Petrelli A., Traversa M. et al. // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2006. - Vol.91 (3). - Р.813-819.
8. Cheng D. // Nutr Metab. (Lond). - 2005. - Vol.2. - Р.29.
9. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. - Strasbourg: Council of Europe, 1986. - 53 p.
10. Goke B., Herrmann-Rinke C. // Diabetes Metab. Rev. - 1998. - Vol.14. - Suppl. 1. - Р.31-38.
11. Kim J.H., Kang M.J., Choi H.N. et al. // Nutr. Res. Pract. - 2011. - Vol.5(2). - Р.107-111.
12. Lorenzati B., Zucco C, Miglietta S. et al. // Pharmaceuticals. - 2010. - Vol.3. - Р.3005-3020.
13. Novelli M., Barbera M, Fierabracci V. et al. // Diabetol. - 1996. - Suppl.l. - P.124.
Поступила 13.08.2013 г.
Комбинированная антигипертензивная терапия и ее воздействие на жесткость периферических сосудов у пациентов, перенесших ишемический инсульт
Турна Э.Ю., Крючкова О.Н.
Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, Симферополь, Украина
Turna E.U., Kryuchkova O.N.
Crimean State Medical University named by S.I. Georgievsky, Simferopol, Ukraine
Combined antihypertensive therapy and its effect on the rigidity of the peripheral vessels in patients with ischemic stroke in history
Резюме. Представлены данные собственного исследования по оптимизации комбинированного лечения артериальной гипертензии у пациентов с ишемическим инсультом в анамнезе с учетом влияния различных вариантов комбинированной антигипертензивной терапии на упруго-эластические свойства артерий.
Ключевые слова: артериальная гипертензия, ишемический инсульт, суточное мониторирование артериального давления, жесткость периферических артерий, комбинированная антигипертензивная терапия.
Медицинские новости. - 2013. - №11. - С. 77-79. Summary. The paper presents the self-study, which aimed to optimize the combined treatment of arterial hypertension in patients with ischemic stroke in history, taking into account the effect of different choices of combined antihypertensive therapy on the elastic properties of the arteries. Keywords: hypertension, ischemic stroke, blood pressure monitoring, peripheral arterial stiffness, combined antihypertensive therapy. Meditsinskie novosti. - 2013. - N11 - P. 77-79.
В общей структуре заболеваний сердечно-сосудистой системы нарушения мозгового кровообращения отличаются наиболее тяжелыми медицинскими, социальными и экономическими последствиями. Инсульт занима-
ет одно из ведущих мест среди причин смерти и первое место среди причин стойкой утраты трудоспособности [1, 11]. Основным модифицируемым фактором риска острых нарушений мозгового кровообращения ишемического характера
является артериальная гипертензия (АГ) [3, 4, 8]. Достижение «целевых» цифр артериального давления (АД) позволяет снизить кардиоваскулярный риск у этих пациентов [б, 10]. Кроме того, адекватная антигипертензивная терапия уменьшает
