CC BY
29
Експериментальш досл1дження
Experimental Studies
ГАСТРОЕНТЕРОЛОПЯ GASTROENTEROLOGY
УДК 616.831.45:612.6.057:616.33-002.44
DOI: 10.22141/2308-2097.4.62.2016.81099
ГНАТЮК В.В., КОНОНЕНКО Н.М.
Нацональний фармацевтичний унверситет, м. Харюв, Украна
ВИЗНАЧЕННЯ PiBHq МЕЛАТОЫНУ У ЩУИВ ИЗНОТ CTATi ТА BiKy ПРИ ВИРАЗКОВОМУ УРАЖЕНН ШЛУНКА
Резюме. Метою досл'!дження було визначення р>вня мелатонну в сироватц кров/ у щур'в рiзно'iстат'1 та в>ку при виразковому ураженн шлунка. Матерiали та методи. Методом спирто-предшзолонового ушкоджен-ня моделювали виразкове ураження шлунка та за допомогою iмуноферментного анал'зу визначали р'1в-нi мелатонну в сироватц кровi у щур'в рiзно'i' стат'1, як були розподлен на групи за вком, а саме — 3, 9, 15 та 20 мс., що в'щпов'щае в<кулюдини 14, 29-30, 43-44, 55-56 роюв вщповщно. Результати. Встановле-но, що на тлi виразкового ураження шлунка в 'щбуваеться вiрогiдне зниження р'вня мелатонну як у сам^в, так / у самок у всХ вiкових групах. Вдносно групи контролю у щурiв-самцiв найбльше зниження вдбулося у тварин вком 9 та 20 мс. — на 39 та 43 % вщповщно (р < 0,05). У самок на ш виразкового ураження шлунка зниження р 'тня мелатонiну вдносно групи контролю було на 21-23 % (р < 0,05). Обговорення. Отриманiрезультати свдчать, що виразкове ураження шлунка, ймов'1рно, призводить до пошкодження ентерохромафiн-них клтин слизово)'оболонки шлунка, що супроводжуеться вiрогiдними зниженнями р'вн'в мелатонiну у щу-р<в обох статей \ всх вкових груп, та дозволяють припустити, що саме у чоловiкiв вком 29-30 та 55-56 роюв виразкове ураження призводить до значного пошкодження екстрапнеальних джерел синтезу мелатонну та бльш тяжкого переб'¡гу виразково'1 хвороби з розвитком ускладнень. Висновки. Таким чином, виразкове ураження шлунка призводить до зниження р'1вн'1в мелатонну в сироватц кров\ у щур'в рiзноi стат'1 та вiку. Найбльше зниження р'1вн'1в мелатонiну при експериментальнй виразц шлунка в'дбуваеться у щурiв-самцiв вком 9 та 20 мс., що в^повдае вiкулюдини 29-30 та 55-56 роюв. Ключовi слова: мелатонн, виразка шлунка, стать, в/'к.
Актуальшсть теми
Виразкова хвороба шлунка та дванадцятипало! кишки — захворювання внутршн1х оргашв, що, за даними Всесвггаьо! оргашзаци охорони здоров'я, зусщчаеть-ся у 10 % дорослого населення [1]. Рют захворюваност на виразкову хворобу починаеться з 18—25 роюв та до-сягае максимуму в 35—40 роюв (62,6 %), до 40 роюв виразкова хвороба розвиваеться у 74,6 % хворих [2]. З вюэм збтьшуеться число хворих зi шлунковою локатзащею виразки та ризик розвитку ускладнень: якщо у пщлггко-вому вщ сшввщношення локатзацй виразок в шлунку та дванадцятипалш кишщ 1 : 18, то з вюэм змшюеться в бк: збтьшення виразок шлунково! локалiзащl. У по-хилому вщ виразки шлунка виникають в 1,7 раза час-
тше, шж виразки дванадцятипалоi кишки [2—4]. Згщно з сучасними уявленнями, виразкоутворення в шлунку та дванадцятипалш кишщ е наслщком порушення рiв-новаги мш факторами агресй та факторами захисту
Адреса для листування з авторами:
Гнатюк Валерш Валерйвна
Нацюнальний фармацевтичний ушверситет,
кафедра патолопчно! фшологц,
вул. Кулиювська, 12, м. Харюв, 61002, Украша
E-mail: gvalery.nice@gmail.com;
© Гнатюк В.В., Кононенко Н.М., 2016 © «Гастроентерологш», 2016 © Заславський О.Ю., 2016
слизово! оболонки гастродуоденально! зони, бiльшiсть з яких генетично детермiнованi, а рiвновага мiж ними пщтримуеться узгодженою взаeмодieю нейроендокрин-но! системи [5]. На рiвнi слизово! оболонки шлунка ней-роендокринна система представлена iнтрамуральною та пептидерпчною нервовою системою, гастроштести-нальними регуляторними пептидами гормонально! при-роди (гастрин, соматостатин, секретин та шш1), опющ-ними пептидами (ендорфiни, енкефалши), бiогенними амiнами (гiстамiн, серотонiн) та ш [6]. Одним iз гормо-нiв, що забезпечуе фiзiологiчне функцюнування шлун-ково-кишкового тракту (ШКТ) взагалi та шлунка зо-крема, е мелатонш, який мае антиоксиданту активнють, покращуе функцiю Т-хелперiв, стимулюе утворення специфiчних цитокинiв, бере участь в профтактищ ви-никнення ракових клггин, ростi та прогресуваннi раку ШКТ, включаючи рак шлунка, гепатокарциноми та кар-циноми пщшлунково! залози [7—10]. Як вщомо, джере-лом синтезу мелатоншу е пiнеальна залоза, в якш його синтез залежить вщ впливу свiтла. Численнi дослiдження визначили фундаментальне значення мелатонiну як фо-тонейроендокринного перетворювача шформаци про тривалють свiтового дня та передавача шформаци про ритми для органiв i тканей [11—13]. Окрiм пiнеального мелатоншу в органiзмi iснують i так зваш екстрашне-альнi джерела, серед яких найбтьша юльюсть клiтин, здатних синтезувати мелатонiн, знаходиться в шлунко-во-кишковому трактi [14—16]. При цьому вщомостей про змiни рiвня мелатоншу в сироватщ кровi при виразково-му пошкодженi шлунка у людей або тварин рiзно! статi та вку в сучаснiй лiтературi ми не зустрши, що i стало темою нашого дослщження.
Мета дослщження: визначення рiвня мелатонiну в сироватщ кров! у щурiв pi3Hoi' стат та BiKy при вираз-ковому ураженш шлунка.
Матерiали та методи
Дослщження виконанi на 96 щурах рiзноi ста-Ti, яю були розподiленi на групи за вшзм, а саме — 3, 9, 15 та 20 мю., що в!дпов!дае в!ку людини 14, 29—30, 43—44, 55—56 роыв в!дпов!дно. Щд час досл!ду твари-ни були розподтеш на 8 груп контролю та 8 експери-ментальних груп тварин з виразковим пошкодженням шлунка, по 6 тварин у кожнш груп!. Тварини контроль-ноi групи тд час дослщження утримувалися на стандартному харчовому ращош та температурному режим! в умовах природного осв!тлення без впливу штучних джерел осв!тлення. Тваринам експериментальних груп моделювали виразки шлунка методом спирто-предш-золонового ушкодження: внутршньошлунково вводили предшзолон в доз! 20 мг/кг, що був розчинений в 80% етиловому спирт! в доз! 6 мл/кг [17]. На 3-тю добу тсля моделювання виразки проводили визначення р!вшв мелатоншу в сироватщ кров! методом !муноферментного анал!зу з використанням набору Melatonin ELISA (IBL-International, Шмеччина). Ус! втручання та евтаназш тварин проводили зпдно з вимогами комюи з бюетики НФаУ та «Загальними етичними принципами експери-ментав на тваринах», що узгоджуються з положеннями 6вропейсько'1' конвенцii про захист хребетних тварин, яких використовують для експериментальних ! !нших наукових цтей (Страсбург, 1986), та I Национального конгресу з бюетики (Ки!в, 2001). Статистична обробка матер!алу включала використання стандартних метод!в
Примтки: * — р < 0,05 вщносно щур1в в1ком 3 мс.; ** — р < 0,05вдносно щур1в в1ком 9 мс.; *** — р < 0,05 вдносно щур!в вком 15Mic.; " — р < 0,05вдносно контролю.
Рисунок 1 — Р'вень мелатоншу в сироватц кров'1 у щурiв-cамцiв з виразковим ураженням шлунка
Примтки: * — р < 0,05 вщносно щур1в bîkom 3 Mic.; ** — р < 0,05вщносно щур1в bîkom 9 Mic.; *** — р < 0,05 вщносно щур1в bîkom 15Mic.; " — р < 0,05вщносно контролю.
Рисунок 2 — PiBeHb мелатоншу у щур1в-самок з виразковим ураженням шлунка
варiацiйноï статистики, розрахунок середнгх значений (М) та середньо! похибки (m); ощнку отриманих да-них проводили методом однофакторного дисперсш-ного аналiзу ANOVA, вiрогiдною вважали рiзницю при р < 0,05 [18]. Використовували програмне забезпечення Statictica 7.0 та Excel.
Результати
Пщ час проведеного дослiдження було встановле-но, що на rai виразкового ураження шлунка вщбува-еться вiрогiдне (р < 0,05) зниження рiвня мелатонiну в сироватцi кровi тварин усiх експериментальних груп.
У самщв найнижчi рiвнi мелатонiну при вираз-ковому ураженнi встановленi в групах 9 та 20 мю. — (174,0 ± 12,9) пмоль/л та (141,5 ± 21,4) пмоль/л вщповщ-но (рис. 1). Рiвень мелатонiну у самцiв вiком 9 мю. був на 26 % вiрогiдно (р < 0,05) нижчий, нгж у щурiв вiком 3 мiс., та на 16 % — порiвняно з щурами вшзм 15 мю. (р < 0,05) У щурiв вiком 20 мiс. рiвень мелатонiну був знижений на 40 % та 32 % порiвняно з експерименталь-ними групами тварин вiком 3 та 15 мю. (р < 0,05).
Вщносно груп контролю у щурiв-самцiв найбтьше зниження також вiдбулося у тварин вшом 20 мiс. — на 43 % та 9 мю. — на 39 % (р < 0,05). У щурiв-самцiв вшом 3 мiс. рiвень мелатонiну був нижчий на 22 %, а в груш вшом 15 мю. — на 29 % щодо тварин контрольно!' групи (р < 0,05).
У самок (рис. 2) зниження рiвнiв мелатоншу вщбу-валося поступово з вiком: з найбтьшого у самок вiком 3 мiс. до вiрогiдно найнижчого вщносно шших вшо-вих груп — у самок вшом 20 мю. як в контрольних, так i в експериментальних групах.
На rai виразкового ураження шлунка у самок вщ-булося вiрогiдне (р < 0,05) зниження рiвнiв мелатоншу на 21—23 % щодо контролю в ушх вшових групах.
Обговорення
Отримаш результати свiдчать, що виразкове ураження шлунка, ймовiрно, призводить до пошкодження ентерохромафiнних клiтин слизово! оболонки шлунка, що супроводжуеться вiрогiдним зниженням рiвнiв мелатонiну у щурiв обох статей i вшх вiкових груп. При цьому встановлено, що, незважаючи на вiдсутнiсть вь рогiдноï рiзницi мiж рiвнями мелатоншу у самщв та самок на rai виразкового ураження шлунка, загальний рiвень зниження мелатоншу у самщв бтьший щодо контролю — 22—43 %, нгж у самок — 21—23 %. Найбть-шi статевi вiдмiнностi у рiвнях зниження мелатоншу встановлеш у вiцi 9 мю. (вiдповiдае вiку людини 29—30 роыв) — на 39 % у самщв та на 23 % у самок щодо контролю та 20 мю. (вщповщае вшу людини 55—56 роив) — 43 та 22 % вщповщно. Отримаш результати дозволяють припустити, що саме у чоловшв вшом 29—30 та 55—56 роыв виразкове ураження призводить до значного пошкодження екстрашнеальних джерел синтезу мелатоншу та бтьш тяжкого перебиу виразково! хвороби з розвитком ускладнень, що збиаеться з даними лггера-тури [2, 19, 20].
Висновки
1. Виразкове ураження шлунка призводить до зни-ження рiвнiв мелатонiну в сироватцi кровi у щурiв-сам-цiв на 22—43 %, а у щурiв-самок — на 21—23 % вщносно контролю.
2. Зниження рiвня мелатоншу в сироватщ кровi на rai виразкового ураження спостертаеться i в уах вь кових групах.
3. Найбiльше зниження рiвнiв мелатоншу при екс-периментальнiй виразцi шлунка — на 39 та 43 % вщбу-ваеться у щурiв-самцiв вшом 9 та 20 мiс., що вiдповiдае вiку людини 29—30 та 55—56 роыв.
Список лггератури
1. Сырбу И.Ф. Дифференциальная диагностика гастродуо-денальной язвы и острого панкреатита / И.Ф. Сырбу, Д.Ю. Рязанов, П.В. Новохатний // Запорожский медицинский журнал. — 2012. — № 1(70). — С. 35-36.
2. Исламова Е.А. Возрастные особенности язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки / Е.А. Исламова // Саратовский научно-медицинский журнал. — 2009. — Т. 5, № 4. - С. 569-571.
3. Лазерник Л.Б. Клинические проявления болезни и пожилой возраст / Л.Б. Лазерник, В.Н. Дроздов // Заболевания органов пищеварения у пожилых. — М.: Анахарсис, 2003. — С. 25-34.
4. Prevalence of peptic ulcer in dyspeptic patients and the influence of age, sex, and Helicobacter pylori infection / H.C. Wu, B. G. Tuo, W.M. Wu et al. // Digestive diseases and sciences. — 2008. — Vol. 53, № 10. — P. 2650-2656.
5. Ивашкин В.Т. Краткое руководство по гастроэнтерологии /В.Т. Ивашкин, Ф.И. Комаров, С.И. Раппопорт. — М., 2001. — 457с.
6. Циммерман Я.С. Язвенная болезнь: актуальные проблемы этиологии, патогенеза, дифференциального лечения // Клиническая медицина. — 2012. — № 8. — С. 11-18.
7. Melatonin as a treatment for gastrointestinal cancer: a review / Z. Xin, S. Jiang, P. Jiang et al. // J. Pineal Res. — 2015. — Vol. 58, № 4. — P. 375-387.
8. Jaworek J. Melatonin influences pancreatic cancerogenesis / J. Jaworek, A. Leja-Szpak//Histol. Histopathol. — 2013. — Vol. 29, № 4. — P. 423-431.
9. Melatonin inhibits cholangiocarcinoma and reduces liver injury in Opisthorchis viverrini-infected and N-nitrosodimethylamine-treated hamsters / U. Laothong, P. Pinlaor, P. Boonsiri et. al. // J. Pineal. Res. — 2013. — Vol. 55, № 3. — P. 257-266.
10. Konturek S.J. Melatonin in gastroprotection against stress-induced acute gastric lesions and in healing of chronic gastric ulcers/ S.J. Konturek, P.C. Konturek, T. Brzozowski// Journal of physiology and pharmacology. — 2006. — Vol. 57, № 5. — P. 51-66.
11. Arendt J. Melatonin and human rhythms / J. Arendt // Chronobiology International. — 2006. — Vol. 23, № 1—2. — P. 21-37.
12. Jet lag: trends and coping strategie/ J. Waterhouse, T. Reilly, G. Atkinson, B. Edwards // The Lancet. — 2007. — Vol. 369, № 9567. — P. 1117-1129.
13. Губин Д.Г. Околонедельные (циркасептальные) ритмы в физиологии (обзор) /Д.Г. Губин // Успехи современного естествознания. — 2015. — № 1, ч. 8. — С. 1268-1272.
14. Энтерохромаффинные клетки — основной источник мелатонина в организме / И.И. Кветной, Н.Т. Райхлин, В.В. Южаков, И.Э. Ингель //Бюллетень эксп. биол. и мед. — 1999. — Т. 127, № 4. — С. 366-370.
15. Князькин И.В. Экстрапинеальный мелатонин в процесах ускоренного и преждевременного старения у крыс/И.В. Князькин // Устхи геронтолог^. — 2007. — Т. 21, № 1. — С. 80-82.
16. Звягинцева Т.Д. Морфофункциональные особенности тучных клеток слизистой оболочки желудка при хронических эрозиях / Т.Д. Звягинцева, Я.К. Гаманенко // Кримський тера-певтичний журнал. — 2008. — Т. 1, № 1. — С. 82-84.
17. Стефанов О.В. Доклтчт дослiдження лкарських засо-бiв: Метод. рекомендаци / О.В. Стефанов. — К..: Видавничий дт «Авщена», 2001. — 323 с.
18. Методы статистической обработки медицинских данных: Метод. рек. для ординаторов и аспирантов мед. учеб. заведений, науч.работников/А.Г. Кочетов, О.В. Лянг., В.П. Ма-сенко [и др.] — М.: РКНПК, 2012. — 42 с.
19. Oh S. Epidemiologacal and genome-wide association study of gastritis or gastric ulcer in Korean populations / Sumin Oh, Sejong Oh // Genomics & Informatics. — 2014. — Vol. 12, № 3. — P. 127-133.
20. Epidemiology of perforated peptic ulcer: age- and gender-adjusted analysis of incidence and mortality / K. Thorsen, J.A. Soreide, J.T. Kvalov [et al.] // World J. Gastroenterol. — 2013. — Vol. 19, № 3. — P. 347-354.
Отримано 24.08.16 ■
Гнатюк В.В., Кононенко Н.Н.
Национальный фармацевтический университет, г. Харьков, Украина
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ МЕЛАТОНИНА У КРЫС РАЗНОГО
Резюме. Целью исследования было определение уровня ме-латонина в сыворотке крови у крыс разного пола и возраста при язвенном поражении желудка. Материалы и методы. Методом спирто-преднизолонового повреждения моделировали язвенные поражения желудка и с помощью имуннофермент-ного анализа определяли уровни мелатонина в сыворотке крови у крыс разного пола, которые были распределены на группы по возрасту, а именно — 3, 9, 15 и 20 мес., что соответствует возрасту человека 14, 29—30, 43—44, 55—56 лет соответственно. Результаты. Установлено, что на фоне язвенного поражения желудка происходит достоверное снижение уровня мелатонина как у самцов, так и у самок во всех возрастных группах. Относительно группы контроля у крыс-самцов наибольшее снижение произошло у животных в возрасте 9 и 20 мес. — на 39 и 43 % соответственно (р < 0,05). У самок на фоне язвенного поражения желудка снижение уровня мелатонина в отношении группы контроля было на 21—23 %
ПОЛА И ВОЗРАСТА ПРИ ЯЗВЕННОМ ПОРАЖЕНИИ ЖЕЛУДКА
(р < 0,05). Обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют, что язвенные поражения желудка, вероятно, приводят к повреждению энтерохромафинных клеток слизистой оболочки желудка, сопровождающемуся достоверным снижением уровней мелатонина у крыс обоих полов и всех возрастов, и позволяют предположить, что именно у мужчин в возрасте 29—30 и 55—56 лет язвенные поражения приводят к значительному повреждению экстрапинеальних источников синтеза мелатонина и более тяжелому течению язвенной болезни с развитием осложнений. Выводы. Таким образом, язвенные поражения желудка приводят к снижению уровней мелатонина в сыворотке крови у крыс разного пола и возраста. Наибольшее снижение уровней мелатонина при экспериментальной язве желудка происходит у крыс-самцов в возрасте 9 и 20 мес., что соответствует возрасту человека 29-30 и 55-56 лет.
Ключевые слова: мелатонин, язва желудка, пол, возраст.
Hnatiuk V. V., Kononenko N.M.
National University of Pharmacy, Kharkiv, Ukraine
RESEARCH OF MELATONIN LEVEL IN RATS OF DIFFERENT SEXES AND AGE WITH ULCERATIVE LESION OF THE STOMACH
Summary. The aim of the study was to determine of melatonin level in the blood serum in rats of different sexes and age in ulcerative lesions of the stomach. Materials and methods. Using the method of alcohol-prednisolone injury, we have simulated ulcerative lesions of the stomach. The level of melatonin in the blood serum in rats of different age and sexes with ulcerative lesions of the stomach was determined by enzyme-linked immunosorbent assay. Experimental animals were divided into groups by the age, namely 3, 9, 15 and 20 months, corresponding to the human age of 14, 29—30, 43—44, 55—56 years, respectively. Results. In the course of the research, it was found that rats with the ulcerative lesions of the stomach had significant (r < 0.05) reduction of serum melatonin in animals of all experimental groups. In males, the lowest levels of melatonin in ulcerative lesion were in groups of 9 and 20 months — (174.0 ± 12.9) pmol/L and (141.5 ± 21.4) pmol/L, respectively. The level of mela-tonin in males aged 9 months was significantly lower (p < 0.05), by 26 %, than in rats aged 3 months, and by 16 % — compared with rats aged 15 months (p < 0.05). In rats aged 20 months, melatonin levels were reduced by 40 and 32 % with respect to experimental groups of animals aged 3 and 15 months (p < 0.05). Relatively to the control group, among male rats the greatest reduction also observed in animals ages 20 months — 43 % and 9 months — 39 % (p < 0.05). In male rats aged 3 months, melatonin level was lower by 22 %, and in the age group of 15 months — by 29 % relative to control animals (p < 0.05). In females, reduction of melatonin levels occurred gradually with age: from the highest in females aged 3 months to
significantly lowest compared to other age groups — females aged 20 months in the control and experimental groups. The females rats with ulcerative gastric lesions had a decrease in melatonin levels by 21—23 % relative to controls in all age groups (p < 0.05). Discussion. The results indicate that ulcerative lesions of the stomach is likely to result in injury of enterochromaffin cells of the gastric mucosa, accompanied by a significant reduction in levels of melatonin in rats of both sexes and all age groups. Thus, it was found that despite no significant difference between levels of melatonin in males and females on the background of ulcerative lesions of the stomach, the overall level of melatonin reduction in males is 22—43 % higher relative to controls than in females — 21—23 %. The biggest gender differences in melatonin levels decrease were found at the age of 9 months (corresponds to the human age of 29—30 years) — by 39 % in males and by 23 % in females relative to controls and 20 months (corresponds to the human age of 55—56 years) — 43 and 22 %, respectively. The results suggest that in men aged 29—30 and 55—56 years, ulcerative lesions result in significant damage to extrapineal sources of mela-tonin synthesis and more severe course of the stomach ulcer with the development of complications. Conclusions. 1. Ulcerative lesions of the stomach lead to reduce levels of melatonin in the blood serum in rats of different sexes and age. 2. The greatest reduction in levels of melatonin in experimental gastric ulcer occurs in rat males aged 9 and 20 months corresponding to the human age of 29—30 and 55—56 years.
Key words: melatonin, ulcer of the stomach, age, sex.
