CC BY
10Список лтератури
1. Агапов B. C. Инфекционные воспалительные заболевания челюстно-лицевой области / Агапов B. C., Арутюнов С. Д., Шулаков В. В. - Москва: Медицинское информационное агентство, 2004. - 184 с.
2. Алешкин И. Г. Оптимизация комплексного лечения гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области: дис. канд. мед. наук: 14.00.21 / Алешкин И. Г. - Иркутск, 1996. - 131 с.
3. Бажанов Н. Н. Состояние и перспективы профилактики и лечения гнойных воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области / Н. Н. Бажанов, В. А. Козлов, Т. Г. Робустова [и др.] // Стоматология. - 1997. - №2. - С. 15-19.
4. Бажанов Н. Н. Бактериальная микрофлора при одонто-генных острых гнойных заболеваниях челюстно-лицевой области / Н. Н. Бажанов, Е. П. Пашков, М. С. Култаев // Стоматология. -1985. - № 1. - С. 31-32.
5. Бернадский Ю. И. Очерки гнойной челюстно-лицевой хирургии / Ю. И. Бернадский, Н. И. Заславский - Киев, 1978. - 211 с.
6. Буров А. И. Комплексное лечение острых гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области у детей: Автореф. дис. канд. мед. наук. : спец. 14.00.21 «Стоматология» /
A.И. Буров. - Самара, 2000. - 22 с.
7. Губин М. А. Клинико-лабораторная характеристика форм гнойной инфекции у стоматологических больных / М. А. Гу-бин, Ю. М. Харитонов, О. В. Лазутиков // Стоматология. - 1998. -№ 1. - С. 28-31.
8. Кульский Л. А. Серебряная вода / Кульский Л.А. - Киев: Освита, 1977. - 176 с.
9. ЖрурНчна стоматолопя та щелепно-лицева х1рурпя / Маланчук В. О., Воловар О. С., Гарляускайте I. Ю. [та ш.] шд ред.
B. О. Маланчука // К. - ЛОГОС, 2011. - 672 с.
10. Методические указания МУК 4.2.1890-04 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам // Клин. микробил. антимикроб. химиотер. - 2004. - Т.6, №4. -
C. 306-359.
11. Мосин О. В. Физиологическое воздействие наночастиц серебра на организм человека / О. В. Мосин // NanoWeek. - 2008. - №26.
12. Потапченко Н. Г. Кинетика подавления роста Escherichia coli серебром / Н. Г. Потапченко, О. С. Славук, Л. А. Кульский // Микробиология. - 1985. - №4. - С. 23-26.
13. Робустова Т. Г. Одонтогенные воспалительные заболевания челюстно-лицевой области / Робустова Т. Г. - М.: 1990. -139 с.
14. Соловьев М. М. Абсцессы и флегмоны головы и шеи / М. М. Соловьев, В. П. Большаков. - М., 2001. - 328 с.
15. Супиев Т. К. Гнойно-воспалительные заболевания челюс-тно-лицевой области / Супиев Т.К. - М.: МЕДПресс, 2001. - 160 с.
16. Федоров И. Наночастицы серебра / И. Федоров // Вестник инноваций. - 2005. - Т.1, №2. - С. 25-31.
17. Чекман I. С. Основи наномедицини / Чекман 1.С., Маланчук В. О., Рибачук А. В. - К. - Логос, 2011. - 250 с.
18. Шаргородский А. Г. Профилактика одонтогенных воспалительных заболеваний / А. Г. Шаргородский // Клинич. стоматология. - 1998. - № 1. - С. 18-20.
19. Шаргородский А. Г. Воспалительные заболевания тканей челюстно-лицевой области и шеи / Шаргородский А.Г. - М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 271 с.
20. Becker R. O. Silver ions in the treatment of local infections / Becker R.O. // Metal-Based Drugs. - 1999. - Vol. 6. - P. 311-314.
21. Chen X. Nanosilver: a nanoproduct in medical application / Chen X., Schluesener H.J. // Toxicol. Lett. - 2008. - Vol. 176. - № 1. -Р. 1-12.
22. Engelkirk P. O. Clinical anaerobic bacteriology / Engelkirk P.O., Duben E.J., Dowell V.R. // Houston: Texas, 1992. - 462 р.
23. Jung W. K. Antibacterial Activity and Mechanism of Action of the Silver Ion in Staphylococcus aureus and Escherichia coli / Jung W.K., Koo H.C., Kim K.W. et al. // Appl. Environ. Microbiol. - 2008. -Vol. 74. - P. 2171-2178.
24. Lacey R. W. Evolution of microorganisms and antibiotic resistance / R.W. Lacey // lancet. - 1984. - № 2. - P. 1022-1025.
25. Silvestry-Rodriguez N. Inactivation of Pseudomonas aeruginosa and Aeromonas hydrophila by silver in tap water / Silvestry-Rodriguez N., Bright K.R., Uhlmann D.R. et al. // Environmental Science and health. - 2007. - Vol. 42, №11. - P. 1579 - 1584.
Надшшла 01.11.12
612.396.32-018+599.323.4:616.379-008.64
А. В. Скиба, к. мед. н.
ГУ «Институт стоматологии Национальной академии медицинских наук Украины»
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ДИНАМИКЕ РАЗВИТИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА 2 ТИПА У КРЫС
В эксперименте на белых крысах воспроизводили сахарный диабет 2 типа и исследовали активность ферментов в слизистой оболочке щеки, печени и сыворотке крови на 2 и 4 недели его развития. Результаты показали, что при диабете 2 типу в исследованных тканях отмечается усиление процессов свободнорадикального окисления липидов на фоне снижения активности ферментов антиоксидантной защиты и увеличение уровня маркеров воспаления (содержания малонового диальдегида, общая протеолитическая активность и активность кислой фосфатазы). Ключевые слова: сахарный диабет 2 типа, слизистая оболочка щеки, печень, сыворотка крови, динамика развития, воспаление, перекисное окисление липидов.
О. В. Скиба
ДУ «1нститут стоматологИ Нацюнально! академп медичних наук Укра!ни»
МЕТАБОЛ1ЧН1 ЗМ1НИ В ДИНАМЩ1 РОЗВИТКУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЦУКРОВОГО Д1АБЕТУ 2 ТИПУ У ЩУР1В
В експериментi на быих щурах вiдтворювали цукровий дiа-бет 2 типу i до^джували активтсть в слизовш оболонц щоки, печтщ i сироватц кровi на 2 та 4 тиждень його роз-витку. Результати показали, що при дiабетi 2 типу в до-rniджуваних тканинах вiдмiчаeться посилення процеЫв вi-льнорадикального окислення лiпiдiв на фот зниження акти-вностi ферментiв антиоксидантного захисту i збыьшення рiвня маркерiв запалення (вмкту малонового дiальдегiду, загальна протеолтична активтсть i активтсть кислоi фосфатази).
Ключов1 слова: цукровий дiабет 2 типу, слизова оболонка щоки, печтка, сироватка кровi, динамжа змт, запалення, перекисне окислення лiпiдiв.
A. V. Skyba
SE "The Institute of Dentistry of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine"
METABOLIC CHANGES IN DYNAMICS OF DEVELOPMENT OF EXPERIMENTAL SACCHARINE DIABETES 2 TYPES FOR RATS
At the experiment on white rats II type diabetes mellitus was restored. The activity of enzymes in mucous membrane of cheek, liver and blood serum at the Td and 4th week of its development was investigated. The results have shown, that at II type diabetes the intensification of the processes of free-radical lipids oxidation simultaneous to the reduction of activity of enzymes of antioxidant protection and the growth of the level of inflammatory markers (contents of malonic dialdehyde, general prote-olytic activity and activity of acid phosphatase) are revealed at the studied tissues.
© Скиба А. В., 2012.
Key words: II type diabetes mellitus, mucous membrane of cheek, liver, blood serum, epigenetics, inflammation, lipids peroxide oxidation.
Сахарный диабет - клинический синдром хронической гипергликемии и глюкозурии, обусловленный абсолютной или относительной инсулиновой недостаточностью, приводящей к нарушению обмена веществ, поражению сосудов, нейропатии и патологическим изменениям в различных органах и тканях, в том числе и тканей полости рта [1-3]. Заболевание опасно не только хронической гипергликемией, но и множественными метаболическими нарушениями, сопутствующими диабету: дислипидемией, изменениями коагуляции и кровотока, оксидантным стрессом. Наряду с усилением процессов образования свободных радикалов при сахарном диабете снижается активность ферментов физиологической антиокси-дантной системы, представленной глютатионзависи-мыми ферментами, супероксиддисмутазой, каталазой, изменениями содержания витаминов Е и С [4, 5].
Биохимические исследования тканей организма при сахарном диабете 2 типа представляют значительный интерес с точки зрения углубленного изучения вопросов их патогенеза и разработки методов и средств для их лечения и профилактики. Это обуславливает целесообразность проведения изучения про-
цессов перекисного окисления липидов и активности ферментов антиоксидантной защиты в тканях слизистой оболочки щеки, печени и сыворотке крови в динамике развития экспериментального сахарного диабета 2 типа.
Материалы и методы исследования. Для достижения поставленной цели моделировали сахарный диабет 2 типа. Эксперимент был проведен на 30 белых крысах самках линии Вистар стадного разведения, содержащихся на общем рационе вивария и имеющих свободный доступ к воде и пище. Животные были взяты в опыт в возрасте 1,5 месяцев и произвольно разделены на группы: контрольную (ин-тактные животные) и опытную (крысы, которым воспроизводили сахарный диабет 2 типа по методу Ульянова и Тарасова путем введения протаминсульфата) [6]. Протамин сульфат (Рго1аш1ш sulfas) - препарат, получаемый из спермы разных видов рыб, который содержит аргинин, пролин, серин, аланин и другие аминокислоты. Для медицинских целей применяют, главным образом, протамин (сальмин), получаемый из спермы лосося. Длительное введением протамин-сульфата, способствует развитию устойчивой депрессии функции инсулярной системы, что проявляется в развитии стойкой гипергликемии, а также в снижении толерантности к глюкозе и появлении резистентности к инсулину.
Таблица 1
Биохимические показатели сыворотки крови белых крыс в динамике развития экспериментального сахарного диабета 2 типа (M±m)
Группы животных Исследуемый показатель
содержание активность АПИ
глюкозы, ммоль/л МДА, мкмоль/л каталазы, кат/л ОПА, нкат/л
Контрольная, начало эксперимента 5,81±0,47 1,68±0,16 0,317±0,014 3,18±0,15 1,89
Контрольная, окончание эксперимента 5,48±0,34 1,66±0,13 0,306±0,017 2,84±0,28 1,84
Опытная, диабет 2 недели 8,77±0,83 Р<0,01 2,20±0,10 Р=0,04 0,277±0,003 Р=0,05 3,67±0,61 1,25
Опытная, диабет 4 недели 6,71±0,74 1,87±0,16 0,291±0,017 2,78±0,47 1,56
Примечание : во всех таблицах статьи достоверность различий рассчитана: Р - по отношению к показателям группы интактных животных спустя 2 недели от начала эксперимента; Р1 - спустя 4 недели.
Протамин сульфат вводили внутримышечно 2 раза в сутки в течение 2-х недель из расчета 1,5 мг на 100 г массы животных. Через 2 и 4 недели от начала эксперимента животных выводили из опыта путем тотального кровопускания из сердца, проводимого под тиопенталовым наркозом (20 мг/кг). Для биохимических исследований забирали кровь, выделяли слизистую оболочку щеки и печень. Навески тканей гомогенизировали с охлажденным физиологическим раствором. Центрифугирование проводили в центрифуге РС-6 при температуре +4°С в течение 15 минут при скорости 3000 об/мин. Биохимические исследования проводили в надосадочной жидкости центрифугата. Определение активности кислой и щелочной фосфа-таз (рН 4,8 и 10,5) проводили по методу Вессея в модификации А.П. Левицкого и соавт. [7]. Содержание малонового диальдегида (МДА) в тканях и сыворотке
определяли по цветной реакции с тиобарбитуровой кислотой [8]. В качестве маркера воспаления определяли общую протеолитическую активность (ОПА) [9]. Активность каталазы определяли по методу М. А. Ко-ролюк и соавт. [10].Определение уровня глюкозы в крови из хвостовой вены животных проводили при помощи глюкометра LIFE SCAN. Все полученные результаты были сгруппированы и обработаны методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента [11].
Результаты исследования та их обсуждение. Результаты исследования показателей уровня процессов свободнорадикального окисления липидов и активности каталазы в сыворотке крови и слизистой оболочки щеки в динамике развития экспериментального сахарного диабета (спустя 2 и 4 недели от начала моделирования) представлены в таблицах 1 -3.
У всех животных опытной группы наблюдалась полиурия, что характерно для сахарного диабета 2-го типа (инсулиннезависимого). Данные, представленные в табл. 1, свидетельствуют о том, что уже через 2 недели с начала воспроизведения сахарного диабета 2 типа у животных опытной группы было отмечено 50 %-ное, в сравнении с интактными крысами, увеличении уровня глюкозы.
В сыворотке крови и исследуемых тканях диабетических животных наблюдается достоверное увеличение содержания малонового диальдегида, который является конечным продуктом процессов перекисного окисления липидов. Усиление процессов свободнора-дикального окисления липидов происходит на фоне достоверного снижения активности каталазы, фермента антиоксидантной защиты, которое сохранялось на протяжении всего эксперимента во всех исследуемых тканях. Известно, что процессы свободноради-кального окисления липидов тканей полости рта определяют стабильность гомеостаза. При нарушении окислительно-восстановительных процессов в тканях
полости рта накапливаются токсические продукты, которые приводят к его нарушению, а это, в свою очередь, приводит к нарушению нормального функционирования клеток, апоптозу и развитию патологических процессов.
На основании данных об активности каталазы и содержания МДА было рассчитано соотношение этих показателей - антиоксидантно-прооксидант-ный индекс (АПИ), который авторы используют для оценки состояния процессов пероксидации липидов при развитии патологических процессов [12]. Исследования показали, что спустя 2 недели от начала развития диабета 2 типа в сыворотке крови крыс АПИ снизился на 33,8 %, в слизистой щеки - на 56,6 %, в печени - на 45,7 %. Спустя 2 недели (по окончании 4-й недели опыта), АПИ в этих тканях был снижен на 15,2 %, 35,6 и 32,9 %, соответственно. Снижение индекса АПИ при сахарном диабете свидетельствует об угнетении защитных сил организма и необходимости проведения профилактических мероприятий, направленных на их повышение (табл. 2).
Таблица 2
Активность ферментов в слизистой оболочке щеки белых крыс в динамике развития экспериментального сахарного диабета 2 типа (M±m)
Группы животных Исследуемый показатель
содержание активность АПИ активность
МДА, мкмоль/г каталазы, мкат/кг ОПА, нкат/кг кислой фосфатазы, мк-кат/кг щелочной фосфатазы, мк-кат/кг
Контрольная, начало эксперимента 21,1±1,24 7,72±0,37 3,66 154,6±10,1 16,6±1,51 15,4±1,88
Контрольная, конец эксперимента 21,7±1,82 7,52±0,38 3,46 148,7±16,7 14,0±1,21 14,4±2,01
Опытная, диабет 2 недели 38,9±2,86 Р<0,001 6,20±0,24 Р<0,001 1,59 211,0±20,5 Р=0,05 19,2±1,62 9,52±1,25 Р=0,03
Опытная, диабет 4 недели 29,1±2,05 Pj=0,03 6,38±0,26 Pj=0,03 2,19 221,5±23,3 Pj=0,03 20,1±1,52 Pi=0,01 5,79±0,72 Р1<0,001
В слизистой оболочке полости рта этих животных отмечалось достоверное увеличение активности кислой фосфатазы - маркерного фермента лизосом, более выраженное к 4 недели воспроизведения диабета.
Усиление процессов перекисного окисления ли-пидов приводит к нарушению метаболизма липидов. Известно, что липиды участвуют не только в энергетическом обмене, но и являются важнейшими структурными компонентами мембран клеток всего организма, определяя их состояние и свойства. Уменьшение количества липидов в клеточных мембранах приводит к нарушению их проницаемости и глубоким изменениям процессов метаболизма в слизистой оболочке полости рта, что вызывает снижение ее устойчивости к воздействию этиологических факторов.
Об усилении проницаемости клеточных и лизо-сомальных мембран в слизистой оболочке щеки свидетельствует увеличение активности кислой фосфата-зы - маркерного фермента лизосом, а также достоверное ее увеличение в сыворотке крови (табл. 1-3). Учитывая важную роль лизосом в патологии клеток, можно предположить, что в механизмах поражений слизистой оболочки полости рта при сахарном диабете играет нарушение стабильности клеточных мем-
бран, освобождение лизосомальных гидролаз и выход их в цитоплазму клеток с последующим их разрушением.
В слизистой оболочке полости рта в динамике развития сахарного диабета 2 типа отмечается достоверное снижение активности щелочной фосфатазы. Известно, что щелочная фосфатаза секретируется эпителиоцитами. Снижение активности этого фермента в слизистой оболочке полости рта может быть следствием повышенного слущивания эпителиоцитов и изменением секреторной функции мелких и больших слюнных желез при сахарном диабете.
Полученные нами результаты исследования свидетельствуют о том, что при моделировании сахарного диабета в слизистой оболочке и печени крыс отмечаются сходные изменения.
Результаты исследований печени в динамике развития сахарного диабета 2 типа приведены в табл. 3. Спустя 2 и 4 недели от начала воспроизведения диабета в печени опытных животных было отмечено достоверное увеличение содержания малонового диаль-дегида и снижение активности каталазы. Отмеченные изменения изучаемых показателей указывают на серьезные нарушения в печени в динамике развития
диабета 2 типа.
Общая протеолитическая активность в ткани печени имеет тенденцию к увеличению (Р=0,06), которую мы отметили у животных спустя 2 недели от дня воспроизведения диабета. На 4-й недели от начала моделирования диабета этот показатель в печени был достоверно снижен по отношению к данным интакт-ных крыс. При этом изменяется и активность обеих
исследуемых фосфатаз. Спустя 2 недели от начала введения протамина в печени отмечается достоверное повышение активности кислой фосфатазы, которое к месячному сроку наблюдения возвращается к границам показателей интактных животных. При этом активность же щелочной фосфатазы достоверно увеличивается к концу эксперимента (табл. 3).
Таблица 3
Биохимические показатели печени белых крыс, в динамике развития экспериментального сахарного диабета 2 типа (M±m)
Исследуемый показатель Группы животных
контрольная опытная
начало эксперимента конец эксперимента диабет 2 недели диабет 4 недели
содержание МДА, мкмоль/г 12,41±1,13 12,09±0,91 19,73±1,66 Р=0,006 16,52±1,14 Р1=0,02
активность каталазы, мкат/кг 4,73±0,08 4,74±0,12 4,09±0,09 Р<0,001 4,40±0,09 Р1=0,02
АПИ 3,81 3,92 2,07 2,66
ОПА, нкат/кг 287,4±22,0 303,5±19,2 322,9±28,9 Р=0,06 230,3±14,1 Р1=0,009
активность кислой фосфатаза, мк-кат/кг 224,0± 25,1 241,9±21,0 293,2±22,3 Р=0,06 270,4±29,0
активность щелочной фосфатаза, мк-кат/кг 20,7±1,74 20,8±0,94 22,7±1,53 25,3±0,82 Р1=0,004
Полученные результаты свидетельствуют о том, что с увеличением срока от начала воспроизведения диабета 2 типа у животных отмечается ухудшение состояния печени (табл. 3).
Выводы. Проведенные нами исследования показали, что в динамике развития экспериментального сахарного диабета (2 типа 2-я и 4-я недели с начала воспроизведения) в печени, слизистой оболочке щеки и сыворотке крови развиваются воспалительные процессы, о чем свидетельствует увеличение уровня их биохимических маркеров (кислой фосфатазы, ОПА и МДА).
Список литературы
1. Боpиceнко А. В. Профилактика заболеваний слизистой оболочки полости рта / А. В. Борисенко, А. В. Видерская // Стоматолог. - 2000. - № 3. - С. 57-60.
2. Ефимов А. С. Сахарный диабет и его осложнения / А. С. Ефимов, В. Л. Орленко, Л. К. Соколова // Журнал практичного т-каря. - 2003. - № 12. - С. 34-40.
3. Ponder S. W. Bone mineral density of the lumbar vertebrae in children and adolescents with insular-dependent diabetes mellitus / S.W. Ponder, D^. mc Cormick, H.D. Faweett, et al. // J. Pediatr. - 1992. -120. - P. 541-545.
4. Балаболкин М. И. Роль окислительного стресса в патогенезе диабетической нейропатии и возможность его коррекции препаратами a-липоевой кислоты / М. И. Балаболкин, В. М. Креминс-кая, Е. М. Клебанова // Проблемы эндокринологии. - 2005. - Т. 51, № 3. - С. 22-33.
5. Дедов И. И. Диабетическая ретинопатия: современные проблемы (взгляд диабетолога) / И. И. Дедов, О. М. Смирнова // Сахарный диабет. - 200В. - № 3 (40). - С. 4-7.
6. Ульянов А. М. Инсулярная система животных при хроническом дефиците гепарина / А.М. Ульянов, Ю.А.Тарасов // Вопросы медицинской химии. - 2000. - Т. 46, № 2. - С. 149-154.
7. Левицкий А. П. Сравнительная оценка трех методов определения активности фосфатаз слюны / А. П. Левицкий, А. И. Марченко, Т. Л. Рыбак // Лабораторное дело. - 1973. - № 10. - С. 624625.
8. Стальная И. Д. Метод определения малонового диальде-гида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальная, Т. Г. Гаришвили. - Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.
9. Барабаш Р. Д. Казеинолитическая и БАЭЭ-эстеразная активность крыс в постнатальном онтогенезе / Р. Д. Барабаш, А. П. Левицкий // Бюл. эксперим. биол. и медицины. - 1973. - № 8. - С. 65-67.
10. Королюк М. А. Метод определения активности каталазы / М. А. Королюк, Д. И. Иванова, И. Г. Майорова // Лабораторное дело. - 1988. - № 1. - С. 16-18.
11. Монцевичуте-Эрингене Е. В. Упрощенные математико-статистические методы в медицинской исследовательской работе / Е. В. Монцевичуте-Эрингене // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1964. - № 4 - С. 71-78.
12. Антиоксидантно-прооксидантний шдекс сироватки кровi щурiв з експериментальним стоматитом i його корекщя зуб-ними елшсирами / А. П. Левицький, В. М. Почтар, О. А. Макаренко, Л. I. Гридша // Одеський медичний журнал. - 2006. - № 1. -С. 22-25.
Поступила 05.11.12
M
