CC BY
56
АктуальН проблеми сучасно! медицины
between injection and appearance of the first premature heart beat), reduces the duration of arrhythmia, decreases the percentage of mortality in experimental animals. It has been established that its antiarrhythmic activity exceeds reference medicines as novocainamide and ajmaline on the models of aconitine and calcium chloride arrhythmias indicating that the compound possesses properties of class 1A antiarrhythmics and has a wide therapeutic potential. 7-p-hydroxy-y-(2'-methylphenyloxy) propylxanthines is a non-toxic compound with antiarrhythmic properties which can be regarded as a new highly effective antiarrhythmic medicine.
УДК 616.071+ 616.379-008.64 Ткачук Ю.Л.
МОРФОЛОГ1ЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СУДИН ГЕМОМ1КРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА КОРИ НАДНИРКОВИХ ЗАЛОЗ ПРИ ЦУКРОВОМУ Д1АБЕТ1 ТА ЙОГО КОРЕКЦИ
ДВНЗ «1вано-Франмвський нацюнальний медичний уыверситет»
Робота присвячена питанням вивчення морфофункцональних зм/'н судин гемомiкроциркуляторного русла кори надниркових залоз при експериментальному цукровому д'абет'! та при його корекцУУ. Встановлено, що на 56-у добу протiкання експериментального цукрового д'абету розвиваються виражен! ознаки д'абетичноУ мкроангопатУУ, як характеризуються звуженням просвту артерол / капiлярiв та дилята^ею венул. Морфологiчно д'абетична м'1кроанг'1опат'1я проявляеться набряком та руйнуванням мембранних структур ендотел/'оцит/'в, потовщенням базальноУ мембрани, пору-шенням кровотоку. Щоденн iн'екцiУ ексенатиду призводять до нормалiзацiУ рвнв глюкози / глкози-льованого гемоглобну в кровi, в'дновлення морфометричних показниюв / ультраструктурноУ будо-ви стнки судин гемомiкроциркуляторного русла рiзних зон кори надниркових залоз.
Ключов1 слова: м1кроциркуляторне русло, наднирков1 залози, цукровий д1абет, ексенатид.
У статтi використано матерiал дисертащйного дослiдження, яке виконуеться вiдповiдно до плану 1вано-Франювського национального медичного ушверситету i е частиною науково-дослiдноТ роботи кафедри анатомУ людини, оперативноТ хiрургíí та топографiчноТ анатом/У «Оптимiзацiя комплексного лкування морфолоячних ушкоджень травноТ, ендокринноТ та сечос-татевоТ систем при цукровому дiабетi» (№ держ. реестрацТ 0113Ш00769).
Вступ ЦД та його корекци.
На даний час цукровий дiабет (ЦД) е одшею з Матерiали та методи дослщження
найбтьш актуальних проблем кл^чноТ медици-ни, що зумовлено широкою поширенютю, кл^ч-ним полiморфiзмом, тяжкютю ускладнень даного захворювання. Найбтьш небезпечним для жит-тя ускладненням ЦД е ураження судин, що розвиваються у 80-100% хворих [1]. Згщно статис-тичних даних ВООЗ, за останн 90 ромв смерт-нють вщ судинних ускладнень зросла i3 21,2% до 77% [3]. Тому актуальним е дослщження змш гемомiкроциркуляторного русла (ГМЦР) при цукровому дiабетi i його корекци ексенатидом. За даними л^ературних джерел [2, 6, 8], ексенатид е антидiабетичним препаратом-
iнкретомiметиком, а саме, агонют глюкагонопо-дiбного пептиду-1. Цими авторами доведено, що даний препарат достовiрно пщвищуе 1-шу i 2-гу фази секреци шсулшу при пперглкемп, сприяе зменшенню маси тiла хворих, знижуе рiвень три-глицеридiв, липопротеТ'шв низькоТ щiльностi, а також дiастолiчний тиск i пiдвищуе рiвень лтоп-ротеТнiв високоТ щiльностi [7] у па^ен^в iз цук-ровим дiабетом 2-го типу. Проте вiдсутнi дат про вплив цього препарату на судини ГМЦР.
Мета до^дження
Мета дослщження - встановити морфолопчш особливост перебудови судин ГМЦР кори надниркових залоз щурiв при стрептозотоциновому
У робот використано статевозр^ щури-самц лiнiT Вютар, якi подiлялися на 3 групи: 1 - контрольна (5 тварин), 2 - 6 тварин з модельованим стрептозотоциновим дiабетом, 3 - 12 тварин з модельованим стрептозотоциновим дiабетом, як отримували антидiабетичну терашю. Експе-риментальний ЦД (ЕЦД) у тварин 2-Т i 3-Т груп моделювали одноразовим внутршньоочеревин-ним введенням стрептозотоцину (розчиненого в 0,1 М цитратному буферному розчин з рН 4,5) в дозi 6 мг на 100 г маси. Контрольна груш тварин у ешвалентнш дозi внутршньоочеревинно вводили 0,1 М цитратний буфер з рН 4,5. Тварини 3-Т групи з 14-го дня розвитку ЦД отримували антидiабетичну терашю: 3а пщгрупа (6 тварин) отримувала ш'екци ексенатиду (препарат «Бае-та») по 0,04 мкг/100 г маси тта один раз на добу пщшфно, 3б пiдгрупа - ш'екци шсулшу гларгшу пiдшкiрно (3 ОД/день). Евтаназiю тварин проводили пщ тiопенталовим наркозом шляхом дека-штацп з наступним забором кровi в пробiрку для бiохiмiчних дослщжень.
Рiвень глюкози визначали з краплi кровi хвос-товоТ вени за допомогою тест-смужок на глюко-метрi фiрми "Асси-CheC (Нiмеччина). Рiвень mi-козильованого гемоглобiну (НЬА 1с) в кровi визначали в сертифкованш лаборатори «Дiамеб» за допомогою дiагностичного набору «ACCENT-
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академЫ»
200 HbA1c DIRECT» (PZ Cormay S.A., Польша).
Матерiалом для дослщження послужили наднирковi залози, якi забирали на 56 добу ЕЦД. Для пстолопчного дослщження наднирковi залози фксували в нейтральному формалiнi, вигото-вляли парафiновi блоки, зрiзи забарвлювали ге-матоксилiном i еозином, за Хартом. Для елект-ронно-мiкроскопiчного дослщження шматочки матерiалу фiксували у 2% розчин чотириокису осмiю, проводили та контрастували за загально-прийнятим методом. Виготовляли ультратоню зрiзи, якi вивчали пщ електронним мiкроскопом ПЭМ-125 К, при прискорюючш напрузi 75 кВ, з наступним фотографуванням при збтьшеннях вщ 1200 до 12000 разiв.
Гiстологiчнi препарати вивчали пiд св^ловим мiкроскопом МС 300 (ТХР) та фотографували за допомогою цифровоТ CCD - камери (Industrial digital camera UHCCD05100KPA-U-NA-N-C-SQ-NA). Морфометрiю здшснювали на вказаному фотоматерiалi за допомогою програми NIH USA "Image J" у ручному режимi iз урахуванням зб^ льшень. Комп'ютерне опрацювання даних про-водилося за допомогою статистичного пакету Stat.Soft.Inc; Tulsa, OK, USA; Statistica 6.
Результати дослщження та ix обговорення
Через 1,5 мю. корекци ЕЦД, порiвняно з 2-ю групою тварин (рiвень глюкози в кровi становить 20,01±2,37 ммоль/л), у пщгруш 3а рiвень глюкози достовiрно зменшуеться до 10,04±1,21 ммоль/л, р=0,0039, у пщгруш 3б до 9,05±0,84 ммоль/л, р=0,0039, проте такi показники е дос-TOBipHO вищими за конт
ммоль/л, р=0,0062). У тварин 3-1 групи знижуеть-ся i рiвень НЬА1с, порiвняно з 2-ю групою тварин (10,74±1,11%), у пiдгрупi 3а до 6,13±0,57% р=0,0039, у пiдгрупi 3б до 5,61±0,74% р=0,0062. Такi рiвнi НЬА1с у 3-й групi тварин е вищими за контрольнi показники (1,79±0,48%, р=0,0062), проте знаходяться в межах допустимо! норми.
На св^лооптичному рiвнi у тварин 2-1 групи в артерюлах капiлярах i венулах в^^чаються еритроцитарнi сладжi (рис. 1а), що пов'язано, насамперед, зi змшами в самих еритроцитах, а саме, метаболiчними порушеннями в зв'язку iз активацiею глiколiзу, полiолового та сорб^оло-вого шляхiв обмiну глюкози. Окрiм того, глюко-зування гемоглобiну призводить до змши повер-хневий S-заряду еритроцитiв, i як наслiдок, до сладжу та аглютинаци еритроцитiв, а в подаль-шому - до мiкротромбозу, який створюе мiсцеву циркуляторну та гемiчну гiпоксiю та призводить до активаци каскаду молекулярних механiзмiв ушкодження клiтинних мембран ендотелiоцитiв [1, 3]. При цьому венули значно розширеш, що за даними деяких авторiв пов'язано з надмiрним гiдродинамiчним тиском внаслiдок венозного застою [5, 9]. Натомють у тварин 3-1 групи структура судин ГМЦР та наповненють !х кров'ю сутте-во не вiдрiзняються вщ контрольно! групи тварин (рис. 1 б). Це вочевидь пов'язано зi змен-шенням рiвня глюкози i НЬА1с в кровi, що сприяе вщновленню структури ендотелiоцитiв i фор-менних елементiв кровi та реолопчних власти-востей кровi.
Рис. 1. Судини ГМЦР атчастоi зони кори надниркових залоз на 56 добу переб1гу ЕЦД 2-i групи (а) та 3а п:дгрупи (б) тварин. Зб. : а, б) об. х 40, ок. х 7.
1 - венула, 2 - капляр, 3 - ендокриноцити атчастоТ зони, 4 - мозкова речовина. На 42-у добу лкування у тварин 3-Т групи ниш (табл. 1). 1ндекс Вогенворта достовiрно площа капiлярiв, Тх просв^у i стшки е достовiрно зменшуеться порiвняно з 2-ю групою тварин, i не меншою порiвняно з показниками 2-Т групи i дос- в^зняеться вiд контрольних величин. товiрно не вiдрiзняеться вiд контрольних показ-
Актуальн проблемы сучасно'1 медицины
Таблиця 1
Морфометричн показники капшярв кори надниркових залоз на 56-ту добу розвитку ЕЦД та його корекии'У (М±т, п=6)
Група тварин Площа (мкм2) Площа просв1ту (мкм2) Площа ст1нки (мкм2) 1В (%)
Клубочкова зона
ЦД 51,74±2,86* 23,79±1,75 27,91±1,95* 222,99±11,72*
3а 29,51 ±2,12# 20,11 ±1,84 9,40±0,52# 149,91±3,46#
3 28,69±2,46# 19,85±1,56# 8,84±0,63# 145,83±7,56#
контроль 29,85±2,16 20,19±1,84 9,66±0,61 149,97±3,65
Пучкова зона
ЦД 72,35±2,69* 32,26±1,63* 40,09±1,34* 226,21±5,78*
3а 52,51 ±2,06# 40,15±2,16# 12,35±1,06# 131,78±5,69#
3б 51,26±4,59# 40,86±2,65# 10,40±2,06# 125,45±2,76#
контроль 50,51±2,06 39,15±2,16 11,35±1,06 130,31±3,69
Сггчаста зона
ЦД 137,96±7,35* 58,64±4,45 79,33±3,52* 240,83±9,33*
3а 92,52±7,03# 66,02±4,66# 26,51±3,37# 140,27±4,51#
3б 91,36±6,26# 65,32±3,56# 26,04±3,69# 139,86±5,27#
контроль 92,51±7,04 62,52±4,64 27,01 ±3,1 141,41±4,83
Примiтки: 1. * - достов'!рна рзниця, пор'шняно з контрольною групою тварин, р <0,05. # - достовiрна рзниця порвняно з тваринами з ЕЦД (2 група), р<0,05.
Рис. 2. Ультраструктура гемокаптяра кори надниркових залоз 2-У групи (а) \ 3а пiдгрупи тварин (б) на 56 добу перебгу експериментального ЦД. Зб.:а) х4800, б) х6400. 1 - ядро ендотел'юцита, 2 - просвiт каптяра, 3 - лiпiднi краплi в ендокриноиитi, 4 - вакуолi, 5 - еритроцит, 6 - колагеновi волокна в перикаптярному простор'.
У тварин 2-1 групи у просвт гемокаптярв спостер^аються еритроцитарн спада, адге^я тромбоци^в та еритроци^в до люмшально! по-верхн плазмолеми ендотелюци^в. Ядра остан-ых набряш, мають крайове розташування хроматину (рис. 2а). Бтьшють мембранних органел в ендотелюцитах зруйнован (див. рис. 2а). У бь ляядернш зон виявляються дрiбнi i крупнi ваку-олi, розширенi структури комплексу Гольджi (див. рис. 2а). В^^чаеться варiабельнiсть тов-щини перифершних вiддiлiв цитоплазми ендо-телiоцитiв, а саме: дтянки стоншення зi знач-ною кiлькiстю фенестр чергуються з безструкту-рними електроннощтьними потовщеннями. Ба-зальна мембрана потовщена. В розширених пе-рикапiлярних просторах спостерiгаеться велика ктьюсть колагенових волокон i фiбробластiв, що вказуе на розвиток каптяросклерозу. Натомiсть у тварин 3а пщгрупи, якi отримували iн'екцi! ек-сенатиду, ультраструктура гемокашлярв набли-жаеться до контрольно! групи тварин. Ядра ен-дотелюци^в неправильно! форми за рахунок ш-
вагiнацiй карiолеми (рис. 1). Гетерохроматин у виглядi скупчень розташований вздовж внутрш ньо! поверхнi карюлеми. Цитоплазма пщвищено! електронно-оптично! щтьносп та молодi м^о-хондрп характеризують ц клiтини, як молодi ен-дотелюцити. У периферiйних вiддiлах цитоплазми наявн чисельнi пори. Базальна мембрана, як i перикапiлярний простiр, чiтко контуруеться. Такi позитивнi змiни в структурi судин можна пов'язати з дектькома факторами. По-перше, нормалiзуеться вуглеводний обмш за рахунок глюкозозалежно! стимуляцп секрецп iнсулiну [2], збiльшуеться ктькють iнсулоцитiв в острiвцях Лангенгарса [8]. По-друге, ексенатид сприятливо впливае на лтщний профть кровi: зменшуе рь вень триглiцеридiв i шдвищуе концентра^ю ль попроте!ыв високо! щтьносп, знижуе рвень за-гального холестерину [2, 7]. Окрiм того ексенатид знижуе рiвень НЬА1С [2], а за даними деяких авторiв [4], т vitro стимулюе пролiферацiю ендо-телiальних клiтин у вiнцевих судинах.
В1СНИК ВДНЗУ «Украхнська медична стоматологгчна академЫ»
Висновки
Таким чином, використання ексенатиду при лшуванш ЕЦД призводить до вщновлення: мор-фометричних показниш i ультраструктурноТ бу-дови артерiальноT, обмшноТ та емнiсноT ланок ГМЦР рiзних зон кори надниркових залоз за ра-хунок нормалiзацiT рiвнiв глюкози, глкозильова-ного гемоглобiну у кровк
Перспективи подальших дослiджень
Перспективними е дослщження змш гiпофiза-рно-наднирковоТ системи при експерименталь-ному цукровому дiабетi iз застосуванням ексенатиду, що дозволить рекомендувати або н його в якост антидiабетичного середника при цукровому дiабетi 1-го типу.
Лпература
1. Боровкова О.С. Питання патогенезу дiабетичних ангiопатiй /
0.С. Боровкова, А. Г. lфтодiй // Буковинський медичний вюник. - 2006. - Т. 10. - № 2. - С. 132-135.
2. Викулова О.К. Клиническая эффективность миметика инкрети-нов экзенатида: результаты исследований и показания к применению у больных сахарным диабетом типа 2 / О.К. Викулова, М.В. Шестакова // Consilium medicum. -2008. -Т.10. -№9. -С.35-41.
3. Ефимов А. Диабетические ангиопатии: этиология и патогенез / А. Ефимов, Н. Зуева, Н. Скробонская // Лки. - 2004. - №11. -С.36-38.
4. Кравчун Н.А. Роль инкретинов в регуляции углеводного обмена (обзор) / Н.А. Кравчун, Н.Т. Перадзе // Мiжнародний ендокри-нолопчний журнал. - 2011. - №7 (39). - С. 4-9.
5. Пашковський Н.В. Морфолопя ендотелю судин стовбура головного мозку при дiабетичнiй енцефалопатп / Н.В. Пашковський,
1.С. Давиденко // Клтчна анатс^я та оперативна хiрургiя. -2008. - Т.7. - № 1. - С. 20-24.
6. Heine R.J. Exenatide versus insulin glargine in patients with suboptimally controlled type 2 diabetes: a randomized trial / R.J. Heine, L.F. Van Gaal, D. Johns [et al.] // Ann Intern Med. - 2005. -Vol. 143, №8. - Р. 559-569.
Реферат
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСУДОВ ГЕМОМИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ И ЕГО КОРЕКЦИИ Ткачук Ю.Л.
Ключевые слова: микроциркуляторное русло, надпочечники, сахарный диабет, эксенатид.
Работа посвящена вопросам изучения морфофункциональных изменений сосудов гемомикроцирку-ляторного русла коры надпочечников при экспериментальном сахарном диабете и его коррекции. Установлено, что на 56-е сутки протекания экспериментального сахарного диабета наблюдаются выраженные признаки диабетической микроангиопатии, которые характеризируются сужением просвета артери-ол и капилляров и дилатацией венул. Морфологически диабетическая микроангиопатия проявляется отеком и разрушением мембранных структур эндотелиоцитов, утолщением базальной мембраны, нарушением кровотока. Ежедневные инъекции эксенатида приводят к нормализации уровня глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови, восстановлению морфометрических показателей и ультраструктуры стенки сосудов гемомикроциркуляторного русла различных зон коры надпочечников.
Summary
MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF MICROVASCULAR BED IN ADRENAL CORTEX UNDER DIABETES MELLITUS AND UNDER ITS CORRECTION Tkachuk Yu.L.
Key words: microcirculation, adrenal glands, diabetes, exenatide.
This work is devoted to the study of morphological and functional changes in microvascular vessels of adrenal cortex in experimental diabetes mellitus and during the course of its correction. It has been established that on the fifty-sixth day of experimental diabetes there were some pronounced signs of diabetic microangiopathy, which were characterized by narrowing of the arterial and capillary lumen and venular dilatation. Morphologically diabetic microangiopathy was manifested by swelling and destruction of the membrane structures of endothelial cells, thickening of the basal membrane, blood flow disorder. Daily injections of exenatide led to the normalization of blood glucose and glycosylated hemoglobin in the blood, restore the morphometric parameters and ultrastructural structure of vessel walls of adrenal cortex in different zones.
7. Blonde L. Interim analysis of the effects of exenatide treatment on A1C, weight and cardiovascular risk factors over 82 weeks in 314 patients with type 2 diabetes / L. Blonde, E.J. Klein, J. Han [et al.] // Diabetes Obes Metab. - 2006. - Vol. 8. - P. 436-447.
8. Li X.G. Pharmacokinetic/pharmacodynamic studies on exenatide in diabetic rats / X.G. Li, L. Li, X. Zhou, Y. Chen [et al.] // Acta Pharmacol. Sin. - 2012. - Vol. 33, №11. - P. 1379-1386.
9. Dinh T. Foot muscle energy reserves in diabetic patients without and with clinical peripheral neuropathy / T. Dinh, J. Doupis, T.E. Lyons, S. Kuchibhotla, W. Julliard // Diabetes Care. - 2009. - Vol. 32, № 8. - P.1521-1524.
References
1. Borovkova O.S. Pitannja patogenezu diabetichnih angiopatij / O.S. Borovkova, A. G. Iftodij // Bukovins'kij medichnij visnik. - 2006. - T. 10. - № 2. - S. 132-135.
2. Vikulova O.K. Klinicheskaja jeffektivnost' mimetika inkretinov jekzenatida: rezul'taty issledovanij i pokazanija k primeneniju u bol'nyh saharnym diabetom tipa 2 / O.K. Vikulova, M.V. Shestakova // Consilium medicum. -2008. -T.10. -№9. -S.35-41.
3. Efimov A. Diabeticheskie angiopatii: jetiologija i patogenez / A. Efimov, N. Zueva, N. Skrobonskaja // Liki. - 2004. - №11. - S.36-38.
4. Kravchun N.A. Rol' inkretinov v reguljacii uglevodnogo obmena (obzor) / N.A. Kravchun, N.T. Peradze // Mizhnarodnij endokrinologichnij zhurnal. - 2011. - №7 (39). - S. 4-9.
5. Pashkovs'kij N.V. Morfologija endoteliju sudin stovbura golovnogo mozku pri diabetichnij encefalopatiï / N.V. Pashkovs'kij, I.S. Davidenko // Klinichna anatomija ta operativna hirurgija. - 2008. -T.7. - № 1. - S. 20-24.
6. Heine R.J. Exenatide versus insulin glargine in patients with suboptimally controlled type 2 diabetes: a randomized trial / R.J. Heine, L.F. Van Gaal, D. Johns [et al.] // Ann Intern Med. - 2005. -Vol. 143, №8. - R. 559-569.
7. Blonde L. Interim analysis of the effects of exenatide treatment on A1C, weight and cardiovascular risk factors over 82 weeks in 314 patients with type 2 diabetes / L. Blonde, E.J. Klein, J. Han [et al.] // Diabetes Obes Metab. - 2006. - Vol. 8. - R. 436-447.
8. Li X.G. Pharmacokinetic/pharmacodynamic studies on exenatide in diabetic rats / X.G. Li, L. Li, X. Zhou, Y. Chen [et al.] // Acta Pharmacol. Sin. - 2012. - Vol. 33, №11. - P. 1379-1386.
9. Dinh T. Foot muscle energy reserves in diabetic patients without and with clinical peripheral neuropathy / T. Dinh, J. Doupis, T.E. Lyons, S. Kuchibhotla, W. Julliard // Diabetes Care. - 2009. - Vol. 32, № 8. - R.1521-1524.
