CC BY
24
Л.З. ТЕЛЬ, Е.Д. ДАЛЕНОВ, С.К. ТАРДЖИБАЕВА, А.А. АБДУЛДАЕВА, А.М. КАЛИН
ТЭЖ1РИБЕЛ1К ЖЭНЕ КЛИНИКАЛЫК ЖАГДАЙДА ТАГАМ ТАЛШЫКТАРЫ ЭСЕР1Н ПАТОФИЗИОЛОГИЯ
Т1Ь РГЫСЫНАН НЕГ1ЗДЕУ
Тн йiн: Осы жщ мыста «Бапол» тагам э ымшщ эр-тн рлi патологиёлыщ жагдайларда жн рпзшген тэжiрбелiк жэне клиникалыщ зерттеулер нэтижелерi ^арастырылган. Жедел алкогольдiк улану кезшде «Бапол» тагам э шмшщ аны^тау барасында оныц ай^ын детоксикациёлыщ 1^асиет ай^ындалады. Тэжiрбелiк жщ мыс нэтижеанде «Бапол» тагам э hîmîh ^абылдау реанимациёдан кейiнгi ауртпалы^ты жецтдетт, гипоксиёльщ гипоксиё жагдайында эритроциттердщ реологиёлыщ 1^асиетЫ жа^сартты. Клиникалыщ зерттеулерде «Бапол» тагам э hîmî ^ант диабетi кезшдеп кэ мiрсулар алмасуын реттеп, ал жн кт эйелдер гестозды алдын алу ма^сатпен ^абылдаганда оныц пайда болуын шектедi. «Бапол» тагам э нiмiн балалар организiмiне тигiзетiн эсерш зерттеу барысында сальмонеллез агымы жецтдент, ал климаттыщ географиёлыщ жагдайы нашар аума^тарында тщ ратын балалар организiмiне rçатерлi факторлар эсерi тэ мендедк Тн йiндi сэ здер: эритроциттер, реологиё, гипоксиё, тагам талшы^тары
L.Z.TEL, E.D.DALENOV, S.K.TARDZHIBAEVA, A.A.ABDULDAYEVA, A.M.KALIN
PATHOPHYSIOLOGICAL JUSTIFICATION OF FOOD FIBER'S EFFECT DURING EXPERIMENTAL
AND CLINICAL CONDITION
Resume: This work contains experimental and clinical research which demonstrated the influence of "Bapol" food in various pathological conditions. The detoxification feature was determined during the usage of "Bapol" food under the influence of alcoholic poisoning. The application of "Bapol" food during the experimental procedure had accelerated the reanimation period and rheological feature of erythrocytes was improved during hypoxia. During clinical research, "Bapol" food regulated metabolism of carbohydrates during diabetes, precluded preeclampsia in pregnant women. "Bapol" was investigated for effect on children's organism and showed that salmonellosis was slowed down; the dangerous factors were lowered in children who live in bad climatic geographic areas.
Keywords: erythrocytes, rheology, hypoxia, food fibers
УДК 577.124.5+616.375-008.64-092.9
И. Р. ТИМОФИЙЧУК, С. И. АНОХИНА, А.В. КУЗНЕЦОВА
Буковинский государственный медицинский университет, г. Черновцы, Украина
NO-ЗАВИСИМЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕНТОЗОФОСАТНОГО ПУТИ ОБМЕНА ГЛЮКОЗЫ У КРЫС РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП
НА ФОНЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА
Постоянство уровня глюкозы в крови - важное условие поддержания жизнедеятельности организма. Нормогликемия является результатом постоянной роботы нервной, гуморальной системы и печени. Гипергликемия, которая развивается при сахарном диабете, сопровождается повышенной продукцией активных форм кислорода и снижением активности фермента глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы. Исследования последних лет указывают на то, что уровень глюкозы и активность iNOS (NO-синтаз) регулируется продукцией NO через глюкозо-6-фосфат дегидрогеназный механизм. В статье представлены данные активности глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы и уровень метаболитов NO у крыс разных возрастных групп на фоне развития экспериментального сахарного диабета II типа. Ключевые слова. Глюкозо-6-фосфат дегидрогеназа, метаболиты NO, сахарный диабет.
Постоенство уровне глякозы в крови - важное условие поддержание нормальной жизнедеетельности организма. Нормогликемие евлеетсе результатом согласованной роботы нервной системы, гормонов и печени. Инсулин активирует использование глякозы клетками путем вкляченне глякозы пентозофосфатный цикл (активирование дегидрогеин аз в глякозо-6-фосфата, 6-фосфогляконата)
Интенсивность пентозофосфатного пути зависит от [4]. функционального состоение тканей и от гуморального
статуса. Скорость цикла регулируетсе концентрацией НАДФН. Дегидрогеназы пентозофосфатного цикла чувствительны к изменением величины соотношение НАДФ/НАДФН [4,6]. Глякозо-6-фосфат дегидрогеназа (Г-6-Ф-ДГ; G6PD) — цитозольный фермент, который входит в пентозофосфатный, метаболичный путь и обеспечивает образование клеточного НАДФ^ из НАДФ+. НАДФ^ необходимых дле поддержание восстановленого глутатиона в клетках, синтеза жирных кислот и
изопреноидов. Интенсивный пентозофосфатный цикл происходит в эритроцитах.
Угнетение активности Г-6-Ф-ДГ в эритроцитах объёснёетсё наличием двух процессов, которые приводёть к потере активности энзима Во-первых это повреждение молекул фермента свободными радикалами, которые усиленно вырабатываятсё в условиёх гипоксии, а во-вторых - глубокие нарушениё тиол-дисульфидного равновесиё в клетках и нарушение активности Г-6-ФДГ, как тиол-зависимого фермента. Поэтому снижение активности Г-6-ФДГ делаят НАДФН-зависимуя антиоксидантнуя защиту неэффективной [3,5].
С возрастом снижаетсё активность ферментов окислительно-восстановительных процессов, в которых принимаят участие: лактат-, малат-, глицерол-3-фосфат, глякозо-6-фосфат-дегидрогеназа и флавиновые ферменты - сукцинатдегидрогеназа, НАДН-дегидрогеназа [3,5].
Сахарный диабет, который сопровождаетсё гипергликемией, увеличением продукции активних форм кислорода (АФК) и снижением активности фермента Г-6 ФДГ на фоне возрастаниё уровнё гликозилированого гемоглобина приводит к активации полиолового пути обмена глякозы и, как следствие, к накопления сорбитола и осмотическому отеку ткани, что становитсё причиной развитиё дегенеративных процессов в тканёх на фоне повышениё уровнё продуктов перекисного окислениё липидов (ПОЛ) и снижениё уровнё Г-6-ФДГ [7,8].
Старение ёвлёетсё тем процессом, который модифицирует нейрохимический статус большинства тканей организма, а сахарный диабет (СД) считаетсё тем процессом, который анологичен ускоренному старения - при этом заболевании возрастает склонность к дегенеративным состоёниём [6,7]. Исследованиё последних лет установили, что одним из важных биологических медиаторов в организме человека ёвлёетсё монооксид нитрогена (NO), который рассматриваетсё сейчас, как тканевой гормон и принимет участие в поддержании активной вазодилётации. Возрастание свободнорадикальных процессов может стать причиной нейротоксических эффектов NO. Гиперпродкуциё NO вследствие активации NO-синтаз (NOS) есть одним из пусковых моментов развитиё не только окислительного стресса, но и индукции аппоптоза разных тканей. Г-6-ФДГ это главный источник клеточного НАДФН. Последний необходим не только длё метаболизма глутатиона, но и служит кофактором длё всех изоформ синтаз монооксида нитроген. Есть данные, что концентрациё внеклеточной глякозы регулирует экспрессия гена iNOS и продук^я NO через Г-6-ФДГ-зависимый механизм *4,5,10+. Изменение уровнё метаболитов NO, активности фермента Г-6-ФДГ, которые имеят место в процессах старениё организма и при заболевании сахарным диабетом - процессы взаимосвёзанные и играят важное значение в патогенетических механизмах дегенерации тканей.
Мы поставили цель: определить активность фермента Г-6-ФДГ и уровень метаболитов NO у крыс разных возрастных групп на фоне развитиё экспериментального сахарного диабета II типа.
Исследование проведено на 96 нелинейных лабораторних крысах-самцах: одно (молодые животные), пётимесёчного (взрослые животные и
восемнадцатимесёчного (старые животные) возраста. Длё созданиё сахарного диабета (СД) 2 типа по методу А.М. Ульёнова и Я.А. Тарасова использовали протамин сульфат («Merck», ФРН), который вводили внутрмышечно (в/м) в дозе 1 мм/кг 2 раза в день на протёжении 14 суток [5]. Активность Г-6-ФДГ в плазме крови определёли спектрофотометрически по увеличения оптической плотности расствора, что обусловлено возрастанием количества НАДФН 2 в процессе ферментативной реакции. Содержание нитратов и нитритов (NOx) определёли с использованием реактива Грисса в плазме крови. Поскольку эта реакциё есть специфической только длё нитритов, нитраты восстанавливали до нитритов гранулами кадмиё. Предварительно пробы депротеинизировали с помощья NаOН с сульфатом цинка *1, 2+. Количество нитратов/нитритов выражали в мкмоль/л.
Экспериментальные исследованиё и эвтаназиё животных проводилась с придерживанием к международным принципам Европейськой конвении про защиту хребетных животных, которые используятсё длё экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1985), соглашениё Первого национального конгресса по биоэтике (Киев, 2000). Статистическуя обработку полученных результатов проводили с помощья прикладных программ "Statistica 6.0" и "SPSS 13". Длё оценки отличий средних величин при нормальном характере распределениё выборочных совокупностей использовали параметрический t-критерий Стьядента. Статистически достоверными считали изменениё при р 0,05.
В результате проведеных экспериментов установлено (см. рис. 1), что у старых крыс, по сравнения со взрослыми и с молодыми снижаетсё активность фермента Г-6-ФДГ, в то времё, как у средней возрастной группы подобных изменений не наблядаетсё, активность фермента оставалась на уровне молодых животных. Полученные изменениё активности Г-6-ФДГ согласуятсё с данными литературы и, возможно, есть следствием возрастаниё уровнё АФК в стареящих тканёх. Экспериментальный сахарный диабет у крыс молодой и взрослой возрастной группы вызвал достоверное возрастание активности фермента Г-6-ФДГ в 1,4 рази и в 1,2 раза, соответственно, что может быть следствием активации системы антиоксидантной защиты, а так же относительно данных литературы - усиление активности Г-6-ФДГ ёвлёетсё одним из факторов защиты клетки от нарастаящего окислительного стресса и может поддерживать уровень биоактивности монооксида нитрогена, чтобы противостоёть дисфункции. Концентрациё внеклеточной глякозы регулирует эксперессия индуцибельной NO- синтазы (iNOS) и продукция NO через Г-6-ФДГ-зависимый механизм. У крыс старой возрастной группы отмечалось достоверное возрастание уровнё Г-6-ФДГ по сравнения с такими показателёми у взрослых животных с сахарным диабетом в 1,2 и в 1,1 раза, соответственно, и в 0,9 раза по сравнения с показателёми активности фермента у крыс старой возрастной группы без сахарного диабета, что, по всей вероётности, есть следствием активации
процессов пероксидации на фоне снижение активности антиоксидантной защиты.
Содержание метаболитов оксида азота в плазме крови крыс разных возрастных групп характеризовалось своими особенности (см. рис.2), а именно: у старых крыс эти показатели были самыми высокими, по сравнения с показателёми у молодых животных, уровень метаболитов N0 возрастал в 3,7 раза и в 2,3 раза по сравнения с показателёми у взрослых крыс. Полученные результаты изменениё уровнё метаболитов N0 имели достоверный характер.
Экспериментальный сахарный диабет вызвал достоверное увеличение содеражаниё метаболитов N0 у крыс взрослой и молодой возрастной группы по сравнения с такими же показателёми у животных без диабета. Так, содержание метаболитов N0 в экспериментальных группах молодых и взрослых животных возрастало в 1,9 и в 1,8 раз, соответственно, а числовые значениё уровнё метаболитов N0 обеих возрастных групп с СД были практически одинаковы. У старых крыс СД стал причиной снижениё содержаниё метаболитов N0 в 1,4 раза, по сравнения с такими показателёми у животных без диабета этой же
возрастной группы, что указывает на истощение адаптационных процессов и возможное усугубление процессов пероксидации на фоне снижениё антиоксидантной защиты. Отмечено достоверное снижение содержаниё метаболитов N0 у старых животных с СД по сравнения с такими показателёми у крыс молодой и взрослой возрастной группы с СД. Полученные результаты согласуятсё с данными литературы, так повышение концентрации глякозы угнетает nN0S зависимуя продукция N0. Высокий уровень глякозы обуславливает ингибирование Г-6-ФДГ и соответственно снижение внутриклеточных уровней НАДФН и возрастание окислительного стресса. Полученные данные доказываят участие глякозы в регулёции продукции N0 через Г-6-ФДГ-зависимый механизм. Снижение уровнё метаболитов N0 на фоне снижениё активности фермента Г-6-ФДГ есть следствием наростаннё процессов пероксидации и накоплениё активных форм кислорода. В разных возрастных группах уровни метаболитов N0 и активность фермента Г-6-ФДГ имели свои особенности, что указывает на перспективы дальнейших исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Голиков П.П. Метод определение нитрата/нитрита (N0 х ) в сыворотке крови / П.П. Голиков, Н.Я. Николаева // Биомедицинскае химие - 2004. - Т. 50, № 1. - С. 79 - 85.
2 Захарьин Я.А. Метод определение активности глякозо-6-фосфатдегидрогеназы и 6-фосфогляконатдегидрогеназы /
Я.А. Захарьин // Лаб. дело. - 1967. - № 6. - С. 327-330.
3 Кузнецова Л.А. Регулецие активности глякозо-6-фофатдегидрогеназы и гликогенсинтазы пептидами инсулинового
семейства в милметрии беременных женщин и ее нарушение при разных типах сахарного диабета / Л.А. Кузнецова, О.В. Чистекова // Биомедицинскае химие. - 2009.-N 5.- С.663-672.
4 Куровскае В.О. Активизацие пентозофосфатного пути и оксид азота способствуят нейропротекции при ишемических
воздействиех на головной мозг / В.О. Куровскае // Вестник Российского государственного медицинского университета. -2011. - № 1. - С. 289.
5 Ульенов А.М. Инсулернае система животых при хроническом дефиците гепарина / А.М. Ульенов, Я.А. Тарасов // Вопр. мед.хим. - 2000. - 46,№2. -. 149-154.
6 Barnes M.B. Nitric oxide's role in glucose homeostasis / M.B. Barnes, J.L. Beverly // American journal physiology: regulatory, integrative and comparative physiology. - 2007. - Vol. 293. - № 2. - P. R590-R591.
7 Glucose-6-phosphate dehydrogenase overexpression decreases endothelial cell oxidant stress and increases bioavailable nitric oxide / J.A. Leopold, Y.Y. Zhang, A.W. Scribner [et al.] // Arteriosclerosis, thrombosis and vascular biology. - 2003. - Vol. 23. - P. 411- 423.
8 Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency decreases vascular superoxide and atherosclerotic lesions in apolipoprotein E -/- mice / R. Matsui, S. Xu, K.A. Maitland [et al.] // Arteriosclerosis, thrombosis and vascular biology. - 2006. - Vol. 26. - P. 910916.
9 Induction of glucose-6-phosphate dehydrogenase by lipopolysaccharide contributes to preventing nitric oxide-mediated glutathione depletion in cultured rat astrocytes / P. Garcia-Nogales, A. Almeida, E. Fernandez [et al.] // Journal of neurochemistry. - 1999. - Vol. 72, Is. 4. - P. 1750-1758.
10 The involvement of glucose methabolism in the regulation of inducible nitric oxide synthase gene expression in glial cells:
possible role of glucose-6-phosphate dehydrogenase and CCAAT/ enhancing binding protein / J.-S. Won, Y. -B. Im, L. Key [et al.] // The journal of neuroscience. - 2003. - Vol. 23. - P. 7470-7478.
УДК 616.831:-005.4 : 616.379-092.5-019
С.С. ТКАЧУК, О.В. ТКАЧУК, А.М. ЛЕНЬКОВ, В.Ф. МЫСЛИЦКИЙ
Буковинский государственный медицинский университет, г. Черновцы, Украина
МОДИФИКАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ИНСУЛИНИММУНОПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК ТИМУСА ИШЕМИЧЕСКИ-РЕПЕРФУЗИОННЫМ ПОВРЕЖДЕНИЕМ ГОЛОВНОГО МОЗГА У КРЫС СО СТРЕПТОЗОТОЦИН-
ИНДУЦИРОВАННЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ
Тимическае экспрессие инсулина необходима дле регулеции негативной селекции аутореактивных Т-клеток и опосредование центральной иммунной толерантности к панкреатическим бета-клеткам [1, 2]. Снижение уровне экспрессии инсулина в тимусе коррелирует со склонностья к диабету 1 типа у лядей и приводит к повышения уровней аутореактивных Т-клеток у мышей [9, 10]. В настоещее време модулецие тимической экспрессии инсулина рассматриваете как одно из перспективних направлений лечение сахарного диабета типа 1.
К наиболее тежелым и частым осложнением сахарного диабета принадлежат острые нарушение мозгового кровообращение, которые приводет к декомпенсации основного заболевание и характеризуятсе особо неблагоприетным исходом [4, 7, 8+. Вместе с тем, почти у половины больных с ишемически-реперфузионными повреждениеми головного мозга без сахарного диабета
также возникает гипергликемие, которае ассоциируетсе с высоким уровнем смертности пациентов вследствие усиление оксидативного стресса, развитие отека мозга, активации матриксных металлопротеиназ последуящим нарушением проницаемости
гематоэнцефалического барьера *5, 6]. До сих пор остаетсе дискутабельным вопрос относительно природы гипергликемии, возникаящей при ишемии мозга. Часть исследователей ассоциирует ее с манифестацией латентного диабета, другие же считаят ее симптомом, независимым от наличие у больных в анамнезе сахарного диабета.
Нами показано, что неполнае глобальнае ишемие головного мозга у крыс без нарушение углеводного обмена приводит к существенным нарушением морфофункционального состоение островков поджелудочной железы *5+. Однако характер тимической экспрессии инсулина при ишемии-реперфузии головного
