CC BY
14
© *Сикал О. О., **Леонтьева Ф. С. УДК 616.379-008.64-021.6 *Сикал О. О., **Леонтьева Ф. С.
МЕТАБОЛ1ЧН1 ПОКАЗНИКИ ОРГАН1ЗМУ ЩУР1В
З МОДЕЛЬОВАНИМ ЦУКРОВИМ Д1АБЕТОМ 2 ТИПУ
ТА ТРАВМОЮ К1СТКИ
*XapKiBCbKa aKaAeMiq шслядипломноТ осв^и (м. XapKiB) **Державна ycTaHOBa «1нститут пaтолоrií xpe6Ta Ta суглобiв iM. проф. М. I. Ситенкa НАМН УкрэГни» (м. XapKiB)
headshot1989@yandex.ru
Робота виконана в рамках НДР «Вивчити ремо-делювання кiстковоI тканини тт хребцiв та структур-ну оргаызацю мiжхребцевих дискiв в умовах остео-порозу, обтяженого дieю екологiчно несприятливих чинниюв» 2014-2016 рр., № державно! реестраци 0114и003015.
Вступ. Цукровий дiабет 2 типу (ЦД 2 типу) вщ-носять до глобально! проблеми охорони здоров'я у зв'язку з його поширенютю у всьому свт, у тому числi i в Украшк В основi ЦД 2 типу лежить порушен-ня гомеостазу шсулшу, зокрема ЫсулЫорезистент-ностi периферичних тканин i порушення бета-клiтин пщшлунково! залози, що призводить до спектру па-тологiчних порушень структури i функцi! практично всiх тканин оргаызму за рахунок глюкозотоксичностi та лтотоксичност з подальшим розвитком судинних ускладнень [1]. За даними лiтератури вщомо, що у разi цукрового дiабету порушуеться якiсть юстково! тканини [11,17,18], i як наслiдок пiдвищуеться ризик остеопоротичних переломiв [13,16,20]. У зв'язку з цим, в полi пильно! уваги ортопедiв i травматологiв знаходиться проблема регенераци кiстки на тт ЦД 2 типу.
Регенерацiя кютки це генетично запрограмова-ний фiзiологiчний процес. Однак мае мiсце значний вщсоток ускладнень. У зв'язку з цим, виявлення фак-торiв ризику, якi порушують репаративний остеоге-нез, е актуальним напрямком дослiдження. За даними морфолопчних дослiджень вщомо, що ЦД 2 типу також негативно впливае на переб^ репаративного остеогенезу [14]. У зв'язку з щм, дослщження стану оргаызму в умовах ЦД 2 типу на тт травматичного ушкодження дозволить визначити особливост порушення метаболiчних ланок в цих умовах.
Мета дослщження. Вивчити метаболiчнi осо-бливостi оргаызму щурiв в умовах моделювання цукрового дiабету 2 типу та травматичного ушкодження кютки.
Об'ект i методи дослiдження
Дослiдження проведено на 40 лабораторних щу-рах-самицях 2 мю. вiку на момент початку експе-рименту. Жива маса тварин була 190 ± 20 г. Тварин утримували на повноцшнм дiетi в експерименталь-но-бiологiчнiй клшМ ДУ «1нститут патологi! хребта та суглобiв iм. проф. М. I. Ситенка НАМН Укра!ни».
Експерименти проведено з дотриманням вимог «бвропейсько! конвенцп захисту хребетних тварин, якi використовують в експериментальних i iнших на-укових цiлях» (Страсбург, 1986) та Закону Укра!ни щодо гуманного ставлення до пщцослщних тварин [5,6].
Негенетичну форму ЦД 2 типу вщтворювали на ....тваринах згiдно моделi, розроблено! S. Islam, H. Choi [15]. З ^ею метою бiлим лабораторним щурам Ытраперитонеально вводили 230 мг/кг ы-котинамiда з подальшим внутршньо черевневим введенням 65 мг/кг стрептозоцЫа («Sigma», США). Доведено, що використання нкотинамщу перед введенням стрептозотоцину мiнiмiзуе ушкоджуваль-ний вплив цитотоксину внаслщок цитопротектовно! дi! на островцi Лангерганса пщшлунково! залози, що було пщтверджено морфолопчними дослiдженнями [3,10]. 15 тваринам в умовах змодельованого ЦД 2 типу в дистальному метафiзi стегново! кютки вико-нали травматичне ушкодження у виглядi транскортикального дефекту. Латеральним доступом вщкри-вали дтянку дистального метафiза стегново! кiстки i за допомогою стоматологiчного бору ^аметр 1,3 мм) створювали дiрчастий кютковий дефект. На рану накладали шви. У якостi контролю використано 15 здорових тварин з аналопчною травмою.
Дослщження метаболiчних показникiв пiсля травматичного ушкодження проводили в умовах розвитку цукрового дiабету, а саме на 28 + 3, 28+7 та 28+28 дiб пюля початку моделювання ЦД 2 типу.
Для оцЫки метаболiчного стану тварин пiсля моделювання ЦД 2 типу та до^дження переб^ репаративного остеогенезу використовували наступи методi. У сироватц кровi щурiв визначали: глюкозу -ферментативним методом, загальний бток i аль-бумiн - за бiуретовою реакцiею, глiкопроте!ни - за Штейнбергом-Доценком, хондро!тинсульфати - за методом Nemeth-Csoka в модифiкацi! Л. I. Слуць-кого, активнiсть лужно! фосфатази - юнетичним методом, кальцiй - спектрофотометрично, холес-терол - методом 1лька, активнiсть аланiн- (АлАТ) та аспартат- (АсАТ) амiнотрансфераз - диытрофент-гщразиновим методом Райтмана-Френкеля, сечо-вину - за реак^ею з дiацетилмонооксимом, сечову кислоту, триглщериди - спектрофотометрично, кре-атинiн - за реакцiею Яффе (метод Поппера) [8,9,12].
Статистичний аналiз даних був здiйснений за до-помогою програмних паке^в Microsoft Excel XP та Statsoft Statistica 6.0. Для визначення статистичних вщмЫностей мiж групами порiвняння застосовува-ли t-критерм Ст'юдента. Статистично значущими вважали вщмшност за умов р < 0,05 [2].
Результати дослщжень та Ух обговорення
Мeтaболiчнi показники у щурiв з модельованим сахарним дiaбeтом 2 типу. Серед експерименталь-них моделей ЦД 2 типу використання стрептозо-тоцину е нaйбiльш поширеною моделлю [3,10,19]. Нами проведено доотдження мeтaболiчних по-кaзникiв у щурiв з модельованим ЦД 2 типу. Через 28 дiб пюля введення стрептозотоцину рiвeнь глю-кози в сироватц кровi щурiв був пiдвищeний в 3,6 рази (табл. 1), тобто спостеркалася гiпeрглiкeмiя, що свiдчить про розвиток дiaбeту.
Також зaфiксовaно в 1,8 та 1,3 рази пщвищен-ня активной aлaнiнaмiнотрaнсфeрaзи (АлАТ) та аспаратамшотрансферази (АсАТ). Це свiдчить про розвиток у тварин цитолггичного синдрому, що ха-рактеризуе руйнування гепатоци^в та проявляеться дiaбeтичною гeпaтопaтiею. Порушення бюсинтетич-но! функцiI пeчiнки щурiв проявлялося зниженням в
1.5 рази рiвня сечовини та в 1,37 рaзiв сечово! кис-лоти.
Вiдмiчeно зростання в сироватц кровi в 1,8 рази холестеролу та 1,48 рaзiв триглiцeридiв, що зумов-лено порушеннями лiпiдного обмiну та розвитком жирово! дистрофiI пaрeнхiмaтозних оргaнiв (печш-ки, нирок) внаслщок глiкозiювaння при тривалм п-перглкеми. Пiдвищeно також показник лужно! фос-фатази та хондро!тинсульфа^в в 1,3 рази.
Мeтaболiчнi показники у щурiв з травматичним ушкодженням кiстки на фонi цукрового дiaбeту 2 типу. За результатами бiохiмiчного дослщжен-ня сироватки кровi щурiв iз експериментальним ЦД 2 типу та травмою стегново! кiстки доведено, що перебк основного захворювання значно по-гiршувaв мeтaболiчний стан оргаызму. Виявлено пiдвищeння вмiсту у сироватц кровi бiльшостi до-слiджeних показниюв. На 3 добу вмiст глюкози в сироватц кровi був пщвищений в 1,55 рази, а на 28 добу зафксована стaбiлiзaцiя цього показника у порiвняннi з тваринами з цукровим дiaбeтом 2 типу без травматичного ушкодження (табл. 1, 2).
Рiвeнь глюкопротe!дiв також був пщвищеним в середньому в 1,2 рази на вс тeрмiни дослщження (3, 7 та 28 добу) порiвняно з тваринами з цукровим дiaбeтом без дефекту кютки (табл. 1, 2).
У щурiв контрольно! групи iз експериментальним дефектом стегново! кютки вщбувалося помiр-не зростання вмiсту у сироватц кровi глкопроте-!нiв на 3-ю та 7-му добу, а на 28-му добу показник значно знизився i наближався до значення у штак-тних тварин (табл. 3).
На xni травматичного ушкодження та цукрового дiaбeту 2 типу зафксовано зниження сечовини в сироватц кровi на вс тeрмiни доотдження (в 1,7; 2,6 та 1,6 рaзiв), aктивностi АсАТ (в 1,1 рази на 3 та 7 добу), пщвищення холестерола (в 1,6; 1,7 та
1.6 рaзiв) та триглицeридiв (в 1,3 рази на термши
доотдження) при порiвняннi з тваринами з цукровим дiабетом (табл. 1, 3).
Зниження рiвня альбумЫу в 1,3 рази в сироват-цi кровi щурiв зафксовано на 28 добу експерименту як по вщношенню до iнтактних тварин, так и тварин з цукровим дiабетом.
У разi дослiдження хондро'гтинсульфа^в та лужно! фосфатази зафксовано !х значне пiдвищення на етапах репаративного остеогенезу. Так, у разi порiв-няння контрольних тварин з тваринами з модельованим дiабетом хондро!тинсульфати у останнiх пщ-вищилися в 1,3; 1,4 та 1,2 рази, лужна фосфатаза в 2,6, 3,5 та 3,9 рази вщносно термЫам дослщження (3, 7 та 28 доба) (табл. 2, 3). Пщвищення цих показ-ниюв метаболiзму сполучно! тканини, в тому чи^ i кiстково! тканини, очевидно зумовлено системни-ми руйнiвними процесами в тканинах i органах при цукровому дiабетi, зокрема, у кiстковiй тканин за мiсцем пошкодження, що побiчно може вказувати на порушення регенерацп кiстки у дiлянцi нанесення дефекту.
У контрольних щурiв зафiксовано в 1,12 разiв пiдвищення показникiв лужно! фосфатази на 3 та 7 добу, а на 28 добу цей показник знижений в 1,6 рази порiвняно з Ытактними тваринами (табл. 1, 3). Вмют хондро!тинсульфа^в у сироватц кровi був збiльшений в 1,27 та 1,5 разiв порiвняно з показни-ками iнтактних тварин на 3-ю та 7-му добу експерименту, на 28-му добу - знизився до рiвня у штактних тварин. Отриман результати з модельованим дефектом кютки доотдження у динамщ метаболiчних показникiв оргаызму, у тому числi маркерiв обмшу сполучно! тканини контрольних щурiв, свщчать про перебiг репаративного процесу без ускладнення (табл. 2).
Таблиця 1.
Результати бiохiмiчного дослщження сироватки кровi щурiв з експериментальним цукровим дiабетом
Показники 1нтактн1 тва-рини,n=5 Хвор1 твари-ни,n=5
Глюкоза, ммоль/л 6,0±0,35 21,6+0,25***
Гшкопроте'ши, г/л 1,30+0,01 1,68+0,04*
Загальний бток, г/л 68,6+2,06 69,8+1,62*
Альбум1н, г/л 35,9+0,32 35,8+0,60
Кальцм, ммоль/л 2,38+0,03 2,43+0,03
Сечовина, ммоль/л 7,90+0,33 5,26+0,32*
Активн1сть АлАТ, Од/л 31,6+2,58 58,4+3,21*
Активнють АсАТ, Од/л 160,4+3,20 210,0+4,69*
Холестерол, ммоль/л 2,02+0,05 3,70+0,26 *
Триглщериди, ммоль/л 1,46+0,10 2,17+0,13***
Лужна фосфатаза, Од/л 309,0+20,3 398,6+11,02*
ХондроУтинсульфати, г/л 0,317+0,011 0,421+0,014**
Сечова кислота, мкмоль/л 179,6+3,81 130,2+4,27
Креатинш, мкмоль/л 74,8+3,70 76,4+4,78
Примггка.
тваринами
- р<0,05;
- р<0,01; *** - р<0,001 пор1вняно з Ытактними
Таблиця 2.
Результати 61ох1м1чного досл1дження сироватки кров1 щур1в з експериментальним цукровим д1а6етом та дефектом стегново'Г к1стки
Показники П1сля нанесення к1сткового дефекту
3 доба 7 доба 28 доба
Глюкоза, ммоль/л 33,5±0,78* 28,3±0,75* 22,3±0,74*
Глкопротеши, г/л 2,06±0,03* 2,05±0,06 * 2,02±0,04*
Загальний бток, г/л 62,1±1,13 68,5±2,08 71,2±2,50
Альбумш, г/л 36,7±1,36 32,6±1,52 27,5±0,86*
Кальцм, ммоль/л 2,38±0,03 2,35±0,04 2,45±0,03
Сечовина, ммоль/л 3,16±0,07* 2,02±0,14* 3,36±0,40*
Актившсть АлАТ, Од/л 72,0±0,23* 69,8±1,72* 48,2±2,09**
Активн1сть АсАТ, Од/л 230,4±7,87* 238,0±5,37* 212,4±11,1*
Холестерол, ммоль/л 5,74±0,13* 6,18±0,20 * 6,0±0,35*
Триглщериди, ммоль/л 2,79±0,16 * 2,84±0,16* 2,85±0,03*
Лужна фосфатаза, Од/л 1038,0±55,43* 1391,0±32,38* 1429,8±18,54*
Хондроггинсульфати, г/л 0,565±0,015* 0,587±0,012* 0,500±0,017*
Сечова кислота, мкмоль/л 154,6±12,27 152,6±7,88 147,4±3,24
Креатинш, мкмоль/л 88,8±1,78 74,4±1,53 86,0±5,79
Примака. * - р<0,001,
- р<0,01; пор1вняно з показникам тварин з цукровим д1абетом.
Таблиця 3.
Результати 61ох1м1чного досл1дження сироватки кров1 щур1в з експериментальним дефектом стегновоГ кютки
Показники Шсля нанесення к1сткового дефекту
3 доба 7 доба 28 доба
Глюкоза, ммоль/л 5,48±0,33 5,78±0,31 5,9±0,31
Гшкопротеши, г/л 1,74±0,03* 2,05±0,05*** 1,52±0,05*
Загальний бток, г/л 69,5±0,98 68,2±1,20 67,5±1,60
Альбумш, г/л 35,9±0,67 34,9±0,59 35,7±0,37
Кальцм, ммоль/л 2,41±0,02 2,40±0,02 2,41±0,03
Сечовина, ммоль/л 7,64±0,39 7,68±0,32 7,88±0,31
Актившсть АлАТ, Од/л 36,8±1,31 36,6±1,33 39,2±1,51
Актившсть АсАТ, Од/л 158,6±3,17 150,2±4,86 158,2±4,58
Холестерол, ммоль/л 2,10±0,04 2,04±0,05 2,12±0,04
Триглщериди, ммоль/л 1,53±0,08 1,67±0,10 1,64±0,05
Лужна фосфатаза, Од/л 346,8±8,95* 348,0±10,88* 188,6±4,10*
Хондро!тинсульфати, г/л 0,403±0,013* 0,488±0,008** 0,342±0,012*
Сечова кислота, мкмоль/л 175,2±3,24 177,4±3,32 181,4±2,69
Креатинш, мкмоль/л 76,4±3,20 79,8±2,23 78,2±3,02
Примпжа. * - р<0,05; ** - р<0 цукровим д1абетом та дефектом.
01;
- р<0,001 поршняно з показниками тварин з
Використання тварин з моде-льованим дiабетом дае змогу дослг дити метаболiчний стан тварин як у разi розвитку дiабету, так i в умовах травматичного ушкодження кютки. З даних наведених у лiтературi вщо-мо, що у молодих щурiв репаратив-ний остеогенез на 28 добу завершу-еться формуванням кютки у дтянки ушкодження [4]. Однак морфолопч-нi дослiдження регенерату кютки у тварин з модельованим ЦД 2 типу свщчать про порушення репаратив-ного остеогенезу [7,14]. Дослщжен-ня метаболiчних показникiв, що характеризуют стан тварин в умовах модельованого ЦД 2 типу та травми кютки дае змогу визначити ланки порушень тканин та оргаыв.
Висновки
1. В умовах моделювання ЦД 2 типу з використанням стрепро-зотоцину та нкотинамщу у тварин виявлено розвиток дiабетичноl ге-патопатп, жирово! дистрофi! та ура-ження сполучно! тканини.
2. Травматиза^я кiстки у екс-периментальних тварин з ЦД 2 типу призводить до пщвищення показ-ниюв, що свiдчать про розвиток патологи та опосередковано вказу-ють на уповтьнення загоення трав-матичних уражень юсток.
3. При наявностi кюткового дефекту без супутнього цукрового дiабету вiдбуваеться регенерацiя пошкодження без ускладнень, що вiдцзеркалюеться у бiохiмiчних маркерах обмiну сполучно! тканини.
Перспективи подальших до-слiджень
Результати, як отримано на основi виконаного дослщження, дають змогу визначити основы ланки метаболiчних порушень як в умовах ЦД 2 типу, так i в умовах травматичного ушкодження кютки, що може бути використано в клмычних умовах. Перспективним напрямком може бути проведення ствставлення даних бiохiмiчного до^дження з морфолопчними до-слiдженнями стадiйно-часових характеристик регенерацп кiстки.
Лiтература
1. Александровский Я. А. Сахарный диабет. Эксперименты и гипотезы. Избранные главы / Я. А. Александровский. - М.: СИП
РИА, 2005. - 220 с.
2. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. / С. Гланц. - М.: Практика, 1998. - 459 с.
3. Грицюк М. I. Пор1вняльна характеристика експериментальних моделей цукрового дебету/ М. I. Грицюк, Т. М. Бойчук, О. I. Пе-
тришен //Св1т медицини та бюлогп. - 2014. - № 2(44). - С. 199-203.
4. Дедух Н. В. Регенерация костного дефекта при введении животным препарата остеогенон / Н. В. Дедух, С. В. Малышкина,
A. M. Дурсунов // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2004. - № 2. - С. 40-45.
5. бвропейська конвенщя про захист хребетних тварин, що використовуються для дослщних та шших наукових цшей.
Страсбург, 18 березня 1986 року: офщмний переклад [Електронний ресурс] / Верховна Рада УкраУни. - Офщ. вебсайт. - ^жнародний документ Ради бвропи). - Режим доступу до документа: http: zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main. cgi?nreg=994_137.
6. Закон Укра'ши № 3447-IV вщ 21.02.2006 «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (Стаття 26).
7. Ивченко А. В. Химический состав регенерата костной ткани, формирующейся на месте дефекта на фоне стрептозотоцино-
вого диабета / А. В. Ивченко, В. И. Лузин, Л. И. и др. // Новосибирск, научн.-практ. конф. «Теоретические и практические аспекты современной медицины» - 2012. - С.7-12.
8. Камышников В. С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика. Справочник: В 2 т. Т.1. - 2-е изд./ В. С. Камышни-
ков. - Минск: Интерпрессервис. - 2003. - 495 с.
9. Камышников В. С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика. Справочник: В 2 т. Т.2.- 2-е изд./ В. С. Камышни-
ков. - Минск: Интерпрессервис, 2003. - 463 с.
10. Спасов А. А. Экспериментальная модель сахарного диабета 2 типа / А. А. Спасов, М. П. Воронкова, Г. Л. Снигур и др. // Биомедицина. - 2011. - Т. 1, № 3. - Р. 12-18.
11. Сыкал А. А. Минеральная плотность кости у женщин с сахарным диабетом 2 типа / А. А. Сыкал // Актуальные направления научных исследований: от теории к практике. - 2015.- Чебоксары. - С.60-63.
12. Тимошенко О. П. Кл^чна бiохiмiя: навчальний поабник / О. П. Тимошенко, Л. М. Воронша, В. М. Кравченко [та ш.]. - Харюв, Золот сторшки, 2003. - 239c.
13. Хвисюк А. Н. Оценка риска перелома у пациентов с сахарным диабетом 2 типа / А. Н. Хвисюк, А. А.,Сыкал, Бабалян В. А., Кальченко А. В. // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2015.- № 2. - С. 35-41.
14. Brown M. L. Delayed fracture healing and increased callus adiposity in a C57bl/6j murine model of obesity-associated type 2 diabetes mellitus / M. L. Brown, K. Yukata, C. W. Farnsworth et al. // PLOS ONE. - 2014.-Vol. 9, № 6. - P. 1-11.
15. Islam S. Nongenetic model of type 2 diabetes: A comparative study / S. Islam, H. Choi // Pharmacology. - 2007. - Vol. 79. - P. 243249.
16. Kurra S. Diabetes and bone health: the relationship between diabetes and osteoporosis-associated fractures / S. Kurra, E. Siris // Diabetes Metabolism Research and Reviews. - 2011. - Vol. 27, № 5. - P.430-435.
17. Patsch J. M. Increased cortical porosity in type 2 diabetic postmenopausal women with fragility fractures / J. M. Patsch, A.J. Burghardt, S. P. Yapet al. // J. Bone and Mineral Research.- 2013.-Vol. 28, № 2. - Р. 313-324.
18. Shu A. Bone structure and turnover in type 2 diabetes mellitus / A. Shu, M. T. Yin, E. Stein et al. // Osteoporos Int. - 2012. - Vol. 23, № 2. - P. 635-641.
19. Srinivasan K. Animal models in type 2 diabetes: overview/ K. Srinivasan, P. Ramarao // Indian J. Vtl. Res. - 2007. - P. 451-472.
20. Vestergaard P. Discrepancies in bone mineral density and fracture risk in patients with type 1 and type 2 diabetes - a meta-analysis / P. Vestergaard // Osteoporos Int. - 2007. - Vol. 18. - P. 427-444.
УДК 616.379-008.64-021.6
МЕТАБОЛ1ЧН1 ПОКАЗНИКИ ОРГАН1ЗМУ ЩУР1В З МОДЕЛЬОВАНИМ ЦУКРОВИМ Д1АБЕТОМ 2 ТИПУ ТА ТРАВМОЮ К1СТКИ
Сикал О. О., Леонтьева Ф. С.
Резюме. В робот дослщжено вплив модельованого на щурах цукрового дiaбeту 2 типу та травматичного ушкодження юстки на стан мeтaболiчних показниюв. Доведено, що стрептозотоцин призводить до розви-тку у тварин дiaбeтично! гепатопатп та жирово! дютрофп. В умовах розвитку цукрового дiaбeту та травми показники мeтaболiзму сполучно! тканини не вщновлюються, що опосередковано свщчить за порушення регенерацп юстки.
Ключовi слова: щури, цукровий дiaбeт 2 типу, травма юстки, мeтaболiчнi показники.
УДК 616.379-008.64-021.6
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОРГАНИЗМА КРЫС С МОДЕЛИРОВАННЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА И ТРАВМОЙ КОСТИ
Сыкал А. А., Леонтьева Ф. С.
Резюме. В работе исследовано влияние моделируемого на крысах сахарного диабета 2 типа и травматического повреждения кости на состояние метаболических показателей. Доказано, что стрептозотоцин приводит к развитию у животных диабетической гепатопатии и жировой дистрофии. В условиях развития сахарного диабета и травмы показатели метаболизма соединительной тканини не восстанавливаются, что опосредственно свидетельствует о нарушении регенерации кости.
Ключевые слова: крысы, сахарный диабет 2 типа, травма кости, метаболические показатели.
UDC 616.379-008.64-021.6
METABOLIC PARAMETERS OF RATS WITH MODELING DIABETES MELLITUS TYPE 2 AND BONE INJURY
Sykal A. A., Leontjeva F. S.
Abstract. Introduction. Type 2 diabetes mellitus (type 2 DM) refer to global public health problem due to its prevalence over the world, including Ukraine. It is known that type 2 DM lead to impairment of bone quality and the risk of osteoporotic fractures will be increase. In this regard, the problem of bone repair in case of type 2 DM is actually for orthopedics and traumatology.
The purpose: investigation of metabolic characteristics of rats with modeling of type 2 DM and bone traumatic damage in different terms.
Object and methods. Type 2 DM was produced by administering laboratory rats (n = 20) intraperitoneal^ 230 mg/kg nicotinamide and introduction of 65 mg/kg streptozotozin.15 animals with type 2 DM was done the traumatic defect in the distal femur metaphysis after 28th days. 15 healthy animals with a similar injury were the control group, 5 rats were used as intact. Research metabolic parameter after traumatic injury was performed at the 3rd, 7th and 28th days. Experiments conducted in compliance with International norms of bioethics. In rats were determined levels of metabolic parameters of blood serum: glucose, total protein and albumin, glycoproteins, chondroi-tin sulfate, the activity of alkaline phosphatase, calcium, cholesterol, activity of alanineaminotransferase (ALT) and aspartataminotransferase(AST), urea, uric acid, triglycerides, creatinine. To determine the statistical differences between groups was used of Student t-test.
Results. After 28th days of administration of streptozotocin the glucose level in blood serum of rats was increased in 3.6 times, which corresponds to the hyperglycemia. The biosynthetic liver function of rats was damaged. The activity of ALT and AST were increased in 1.8 and 1.3 times, respectively. Levels of the urea and the uric acid were decreased in 1.5 and 1.37 times, respectively. The level of cholesterol in serum blood was increased in 1.8 times and the levels of triglycerides in 1.48 times, alkaline phosphatase and chondroitin sulfate in 1.3 times. It shows the development in rats of cytolytic syndrome, disorder of lipid metabolism and damage of the connective tissue on the background of type 2 DM.
In rats with type 2 DM and trauma femur found increased content of investigated serum indicators. Level of glucose was increased in 1.55 times at the 3th day, at 28th day was showed stabilization of this indicator compared to animals with type 2 DM without traumatic injury. In addition, the glycoproteins level were increased in 1.2 times, AST activity - in 1.1 times at the 3rd and 7th days, cholesterol - in 1.6; 1.7 and 1.6 times and triglycerides - in 1,3 times compared with the diabetes animals. Level urea in serum was decreased in 1.7; 2.6 and 1.6 times. If chondroitin sulfate research and alkaline phosphatase recorded a significant increase in all stages of repair in animals with type 2 DM, whereas in the control animals registered a decline (28th day) in 1.6 times alkaline phosphatase, chondroitin sulfate increase - in 1,1 times.
In control rats level of alkaline phosphatase was increased in 1.12 times at 3rd, 7th, but at 28th days this level decreased in 1.6 times and chondroitin sulfate was increased in 1.27 and 1.5 times compared with intact animals at 3rd and 7th day, at 28th day level has dropped to the level of intact animals. Results of investigation of metabolic parameters and markers of connective tissue of control rats with bone defect had shown bone repair without complications.
Conclusion. System destructive processes in tissues and organs in type 2 DM, in particular, increase of metabolic indicators of connective tissue, including bone, when compared with control animals, may indicate about bone delayed repair.
Keywords: rats, 2 type diabetes mellitus, trauma of bone, metabolic index.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
CTarra нaдiйшлa 07.10.2015 р.
