CC BY
110
УДК 616.633.455.623-036:546.76:569.323.4
Т.А. КИМ, К.Т. КИСИКОВА
Казахский Национальный медицинский университет им.С.Д.Асфендиярова, кафедра патофизиологии
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГЛЮКОЗЫ И ИРИ В КРОВИ У КРЫС С АЛЛОКСАНОВЫМ ДИАБЕТОМ НА ФОНЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ БИХРОМАТОМ КАЛИЯ
Аллоксановый диабет моделировали у крыс, которым предварительно ежедневно вводили бихромат калия в дозе 5 мг/кг массы тела в течении 30 суток. Сахарный диабет у этих крыс по показателям иммунореактивного инсулина, гликемии, уровню кетоновых тел в крови характеризовался более легким течением.
Ключевые слова: экспериментальный аллоксановый диабет, интоксикация бихроматом калия, глюкоза крови, глюкоза мочи, кетоновые тела, ИРИ
Хром, согласно литературным данным, наряду с местными поражениями кожи и слизистых оказывает общетоксическое действие, связанное с поражением большинства органов и систем, что определяется многообразием клинических проявлений [1,2]. Актуальной проблемой современного здравоохранения является проблема сахарного диабета (СД). Сегодня это заболевание, приобретшее масштабы «Эпидемии неинфекционного характера», - одно из самых изучаемых в медицине [3,4]. Это дает возможность целенаправленного изучения условий, влияющих на чувствительность островков Лангерганса к повреждающему действию диабетогенов. Одним из таких условий может быть стрессорное воздействие хрома на организм. В доступной литературе мы не обнаружили сведений об особенностях экспериментального диабета на фоне хромовой интоксикации.
Целью настоящей работы явилось изучение влияние хрома на развитие и течение аллоксанового диабета у крыс.
Методика исследования. Исследование выполнено на 60 белых беспородных крысах-самцах массой 230-270 г. Животные содержались на обычном рационе вивария, имели свободный доступ к воде и пище. Крысы были разделены на группы: 1 группа - интактные; 2 группа -аллоксановый диабет у интактых крыс (контроль); 3 группа - крысы, находившиеся под действием хромовой интоксикации; 4 группа - аллоксановый диабет у крыс с хромовой интоксикацией (опыт). Хромовую интоксикацию воспроизводили путем перорольного введения 0,5% раствора бихромата калия в дозе 5 мг/кг массы тела в течении 30 суток. СД моделировали однократной подкожной инъекцией 5% раствора
аллоксана (Реахим) в дозе 15 мг на 100 г массы тела после 48 часового голодания.
В ходе эксперимента у животных учитывалось количество заболевших крыс, процент их гибели, изучались показатели массы тела, уровни глюкозы в крови натощак (глюкометрОрйит, фирмы MediSer^), содержание иммунореактивного инсулина (ИРИ) в сыворотке крови радиоиммунологическим методом. Исследования проводили на 3 и 14 сутки после введения аллоксана с целью выявления динамики изучаемых показателей.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программного обеспечения Microsoft Excel. Оценка достоверности проводилась с использованием критерия t Стьюдента. Результаты исследования и их обсуждение. Введение бихромата калия в течение 30 суток привело к увеличению содержания хрома в крови животных на 231% и составило 3,38±0,13 мг/мл против 1,02±0,12мг/мл у интактных животных (атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой). Масса тела животных, находившихся под воздействием хромовой интоксикации, за время затравки уменьшилась на 12%, в то время как у интактных крыс увеличилась на 9% по сравнению с исходным состоянием. Введение хрома привело к повышению уровня глюкозы крови на 37% по сравнению с интактными животными, содержание инсулина в этих условиях имело тенденцию к снижению (таблица 1). После введения аллоксана уже на 3 сутки эксперимента у большинства животных опытной и контрольной групп развилась стойкая гипергликемия. Двух недельный срок наблюдения за подопытными животными выявил динамику течения аллоксанового диабета представленную в таблице 1.
Таблица 1 - Влияние хрома на некоторые показатели, характеризующие частоту и тяжесть возникновения аллоксанового диабета у крыс_
Показатель Исходные данные Динамика течения диабета
Интактные Хром Интактные + аллоксан (контроль) Хром + аллоксан (опыт)
на 3 сутки на 14 сутки на 3 сутки на 14 сутки
Масса тела в (г) 260±4,3 254±4,7 210±4,3* 218±3,5*
Кол-во крыс с гипергликемией от 6,1 ммоль/л и выше в (%) 95±4,9% 72±8,8%^
Глюкоза крови (ммоль/л) 3,5±0,5 4,8±0,3** 21,8±1,4* 18,1±1,2* 19,3±1,3* 15,4±1,2*
ИРИ (мкЕД/мл) 3,1±0,4 2,6±0,2 1,9±0,6* 1,1±0,2* 1,7±0,2* 2,1±0,1* ▼
Летальность в группах (%) 25±9,9% 8±5,4
Примечание: * - различия достоверны по сравнению с исходными данными; ** - различия достоверны между показателями у интактных животных и крыс с хромовой интоксикацией; ▼ - различия достоверны между показателями «опытной» и «контрольной» групп.
Частоту развития диабета у крыс мы оценивали по уровню стойкой гипергликемии. Так, в опытной группе количество крыс с гликемией от 6,1 ммоль/л и более составило 72%±8,8%, а в контроле 95±4,9%, т.е. в опытной группе СД развился на 23% реже, чем у контрольных животных. Чувствительность крыс с хромовой
интоксикацией к диабетогенному действию аллоксана оказалась ниже, чем у интактных животных. С 3 по 14 сутки течения диабета масса тела животных достоверно снижалась в опытной группе на 14%, а в контрольной - на 19% по сравнению с исходными данными.
Гибель животных наблюдалась в первую неделю течения диабета в обеих группах. В опытной группе погибло 2 крысы из 25, а в контроле погибло 5 из 20 крыс. Таким образом, летальность крыс в опытной группе была меньше, чем в контроле, но данные были недостоверны. На 3 сутки после введения аллоксана в опытной группе уровень глюкозы крови увеличился в 4 раза, на 14 сутки в 3,2 раза по сравнению с соответствующими исходными показателями. Так, у контрольных животных уровень гликемии на 3 сутки вырос в 6,2 раза, а на 14 сутки в 5
Таблица 2 - Распределение крыс по группам в зависимости от
раз по отношению к исходным данным. На 14 сутки течения диабета уровень глюкозы в крови в обеих группах снижался, что соответствует литературным данным, где подробно описана волнообразная динамика содержания глюкозы в крови при экспериментальном аллоксановом диабете [5], но в опытной группе уровень гликемии был меньше на 15% по сравнению с контролем.
Для более детального изучения тяжести диабета от уровня гликемии мы распределили животных по группам в зависимости от степени выраженности гипергликемии (таблица 2).
Из таблицы 2 видно, что количество крыс с гипергликемией, не превышающей 14 ммоль/л, на 3 сутки в опытной группе было в 2,3 раза больше, а на 14 сутки - в 2 раза больше, чем в контрольной группе крыс. Количество животных с гипергликемией от 14,1 ммоль/л и более на 3 сутки в опытной группе было в 1,4 раза, и на 14 сутки - в 2 раза меньше, чем в контрольной группе, т.е. у крыс опытной группы развитие диабета сопровождалось более легкой степенью гипергликемии по отношению к контролю.
ени гипергликемии (М±т)
Группа животных Динамика течения аллоксанового диабета
на 3 сутки на 14 сутки
Кол-во крыс (в%) с уровнем глюкозы 6,1- 14,0 ммоль/л Кол-во крыс (в%) с уровнем глюкозы от 14,1 ммоль/л и более Кол-во крыс (в%) с уровнем глюкозы 6,1-14,0 ммоль/л Кол-во крыс (в%) с уровнем глюкозы от 14,1 ммоль/л и более
Интактные+аллоксан (контроль) 17±5,7% 83±5,7% 33±6,3% 67±6,3%
хром+аллоксан (опыт) 39±9,5%* 61±9,5%* 64±7,9%* 36±7,9%*
Примечание: * - различия достоверны в показателях между
На 3 сутки после введения аллоксана в опытной группе содержание ИРИ достоверно снижалось на 35%, в то время как в контроле - на 39% по сравнению с соответствующим исходным уровнем. На 14 сутки в опытной группе наблюдалось повышение содержания ИРИ, и данный уровень практически не отличался от исходного состояния, в контроле, наоборот, уровень ИРИ продолжал снижаться. У опытных животных на 14 сутки течения диабета содержание ИРИ было на 91% больше, чем в контроле. Обнаруженные на 3 сутки и сохранявшиеся до конца эксперимента гипоинсулинемия и гипергликемия свидетельствовали о развитии тяжелой стойкой формы диабета у крыс контрольной группы.
ной и контрольными группами. Выводы
1. Аллоксановый диабет у крыс, предварительно получавших ежедневно в течение 30 суток бихромат калия в дозе 5 мг/кг массы тела перорально, по уровню ИРИ, гликемии и кетоновых тел в крови протекает несколько легче, чем диабет у животных без хромовой интоксикации.
2. Обнаруженные у крыс с аллоксановым диабетом на фоне хромовой интоксикации более низкий уровень гипергликемии и более высокое содержание ИРИ возможно связаны с активацией хромом СОД, что обеспечило защиту от повреждающего действия аллоксана на ^-клетки поджелудочной железы и относительную сохранность инкреторной функции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Barnes TL, Crandell JL., Change in DASH diet score and cardiovascular risk factors in youth with type 1 and type 2 diabetes mellitus: The SEARCH for Diabetes in Youth Study/Department of Epidemiology and Biostatistics and Center for Research in Nutrition and Health Disparities, Arnold School of Public Health, University of South Carolina, Columbia, SC, USA 2013. - Vol. 91. - P. 32
2 Мкртумян А.М. Материалы конференции «Диабет 2013: проблемы и решения». - М.:2013. - 60 с.
3 Тихонов М.Н. Металлоаллергены: Общая характеристика и оценка неблагоприятного воздействия на здоровье работающих / Экологическая экспертиза. - М.: 2002. - №5. - С.70-138.
4 Гмошинский И.В. с соавт. Влияние биологически активной добавки к пище, содержащей хром, на клинико-метаболические показатели у больных сахарным диабетом II типа. // Вопросы питания. - 2004. - №5. - С.17-20.
5 Murphy BJ, Kimura N, Sato BG et al. Metallothionein induction by hypoxia involves cooperative interactions between metal-responsive transcription factor-1 and hypoxia-inducible transcription factor-1 alpha / MolCacer Res. - 2008. - Vol. 6, N.3. - P. 483-490
Т.А. КИМ, К.Т. КИСИКОВА
БИХРОМАТ КАЛИМЕН АЛЕАШ^Ы ИНТОКСИКАЦИЯ КЕЗ1НДЕ АЛАКСАН ДИАБЕТ1МЕН НАУ^АС ЕГЕУ^¥ЙРЫ^ТАРДА ^АН
^¥РАМЫНДА ГЛЮКОЗА МЕН ИРИД1Н, 6ЗГЕРУ1
Туйш: Алдын ала кун сайын дене массасына 5мг/кг мелшерЫде 30 тэулт бойын ;оргасын ацетатын ;абылдаган егеукуйры;тарда аллоксан диабет тудырылды. Бул егеукуйры;тарда аллоксан диабет сирек дамыды жэне иммунореактивтi инсулин керсетмшп^ мен гликемия кетонды; денерлер оныц жецт турде ететiндiгiн сипаттады. Бул кубылыстыц патогенезiнде хромом эсерЫен СОД ферментЫщ эсерленуi мацызды рел ат;арады.
ТYЙiндi сездер: эксперименталдiк аллоксан диабету интоксикация бихромат калимен, ;ан курамындагы глюкоза, дэрет курамындагы глюкоза, кетонды; денерлер, ИРИ
Т.А.KIM, K.T.KISSIKOVA
THE CONTENTS CHANGES OF GLUCOSE AND IRI IN BLOOD OF RATS WITH ALLOXAN DIABETES AMID THE PROVISIONAL
INTOXICATION WITH DICHROMATE POTTASIUM
Resume: Alloxan diabetes caused at rats that were taken dichromate potassium during 30 days, beforehand. The dose of dichromate potassium was 5 mg/kg of rats weights. Diabetes at those rats the indicator of IRI of glucose ketonebodys was described easier flow.
Keywords: the experiment of alloxan diabet, the intoxication with dichromate pottasium, the contents of glucose in blood ,the contents of glucose in urine, ketone bodys, IRI
