CC BY
21
© Тригорова Н. В., 2Янчiй Р. I. УДК 591.1:591.046:616.381-007.85 1Григорова Н. В., 2Янчiй Р. I.
ОСОБЛИВОСТ1 ХАРАКТЕРУ ЗМ1Н ВМ1СТУ ЦИНКУ, МАГН1Ю ТА М1Д1
В КРОВ1 ЛЮДЕЙ I ТВАРИН ПРИ ЦУКРОВОМУ Д1АБЕТ1
1Запорiзький нацiональний унiверситет (м. Запорiжжя) 21нститут фiзiологГГ iм. О. О. Богомольця НАН УкраГни (м. КиГв)
nvgrigorova@mail.ru
Робота виконана в рамках держбюджетно! теми № 6/15 «Створення бюлопчно активних речовин на основ! Б-замщених ендогенних сульфуровм1сних сполук» (№ державно! реестрацИ 01511000763).
Вступ. Загальнов1домо, що цукровий д1абет розвиваеться внасл1док дефщиту 1нсул1ну в орга-н1зм1, обумовленого пониженою його секрец1ею в кров1 або п1двищеною потребою орган1зму в зазна-ченому гормон1. В основ! цього ендокринного за-хворювання лежать глибок порушення обм1ну речовин, у тому числ1 м1нерального [2,13]. На особливу увагу, на наш погляд, заслуговують досл1дження цинку, магн1ю та м1д1, що в1д1грають важливу роль у д1яльност1 1нсулярного апарату та регуляцИ вугле-водного обмшу. Б1льша частина цинку, що мютиться в панкреатичних остр1вцях, знаходиться в секретор-них гранулах кл1тин р [6]. При дозр1ванн1 цих гранул зменшуеться к1льк1сть про1нсул1ну та зб!льшуеться к1льк1сть 1нсул1ну, який, взаемод1ючи з !онами цинку, утворюе кристали. Останн1 локал1зуються в центр! гранули та обумовлюють п1двищену елек-тронну щ!льн!сть при морфолог!чних досл!дженнях пщшлунково! залози [6,7]. Гексамерна одиниця кристал!чного цинк - !нсул!ну складаеться з трьох димер!в, розташованих навколо в!с!, що проходить кр!зь два атоми, кожний з яких координований на !м!дазольн! групи залишку г!стидину в положенн! 10 В-ланцюга. Димери !нсул!ну з'еднан! в кристали водневими м!стками м!ж пептидними групами в по-ложеннях 24 ! 26 С-к!нцевого залишка В-ланцюга [6,10,16]. Припускають, що гексамер, який при цьому утворюеться, депонуеться в секреторних гранулах кл!тин р остр!вц!в у кристал!чному ви-гляд1. Результати наших досл1джень п!дкр!плюють таке положення. Показана також залежнють вм1сту цинку в р-!нсулоцитах в!д функц1онального стану !нсулярного апарату [1]. Включення цинку в !нсул!н пролонгуе його ф!з!олог!чну д!ю та г!погл!кем!чний стан [2,6,10].
1они магн!ю, як в!домо, е антагон!стами !он!в кальц!ю, що активують в кл1тинах р остр!вц!в м!кротубулярно-м!кроф!ламентну систему, в!дпо-в!дальну за транспорт ! екзоцитоз секреторних гранул [8,12,15]. Магн1й, з'еднуючись з !нсул!ном, переводить гормон в активний стан. Баланс маг-н1ю модулюе трансмембранний потк глюкози в м'язи, гепатоцити, нейрони, кл1тини плаценти та !нш! енергоемы, насичен1 м!тохондр!ями кл1тини орган1зму, перешкоджаючи тим самим форму-ванню !нсул!норезистентност! [2,8,11]. Д1я м!д! на
вуглеводний обмш полягае в пришвидшенн! про-цес1в окислення глюкози, гальмуванн1 розпаду гл1-когену в печ!нц!, шактивацп !нсул!нази - ферменту, який руйнуе ¡нсулш [2,13]. Не виключений вплив м!д! через ЦНС, так як, згщно експерименталь-них спостережень, при перер!з! спинного мозку г!погл!кем!чна д!я м!д! не проявляеться [13].
1снуюч! в л!тератур! в!домост! вказують на ви-значення концентраци цинку, магн!ю та м!д! в плазм! або сироватц! кров!, а з кл!тин можна назва-ти т!льки еритроцити. В!дсутн! дан! про вм!ст цих метал!в у гранулоцитах кров! через брак доскона-лих цитох!м!чних метод!в !х визначення. Розробка таких метод!в в умовах нашо! лаборатори дозволила провести досл!дження вм!сту цинку, магн!ю та м!д! в зернистих лейкоцитах ! проанал!зувати розпод!л метал!в у кл!тинах ! позакл!тинному простор! у людей I тварин при цукровому д1абет1.
Мета дослщження - визначити характер змш вм1сту цинку, магн1ю та м1д1 в гранулоцитах I сироватц! кров! людей ! крол!в з цукровим д!абетом.
Об'ект I методи досл1дження. Для визначення вмюту метал!в у кров! було обстежено 38 оЫб вком 45-65 роюв, у тому числ! контрольн! (практично здоров!) та хвор! на цукровий д!абет. Д1абет у тварин викликали шляхом пщшюрного введення алоксану в доз! 200-400 мг/кг у вигляд! 2-5% роз-чиыв. У дослщах було використано 29 статевозр!-лих крол!в вком 5-6 мю, масою 2,2 - 2,6 кг. Контр-ольну групу складали 15 ¡нтактних тварин. Через 5 д1б пюля введення д!абетогенно! речовини в крол!в брали з вуха кров для бюх1м1чних та цитох!м!чних досл!джень вмюту цинку, магыю та м1д1. Для об-стеження оЫб використовували проби венозно! та мазки периферично! кров!. Цитох!м!чы методи роз-роблен! в умовах нашо! лаборатор!! та захищен патентами на винахщ.
Досл1дження проведен! вщповщно до принцитв бюетики, законодавчих норм та положень «бвро-пейсько! конвенци про захист хребетних тварин, що використовуються для дослщних та науко-вих цтей» (Стразбург, 1986) ! «Загальних етичних принцитв експеримент!в на тваринах», ухвалених Першим Нацюнальним конгресом з бюетики (Ки!в, 2001).
Концентрац1ю цинку в сироватц! кров! визнача-ли колориметричним методом без депроте'^заци стандартним набором реактив!в «8Р1МРЕАСТ» (1с-паыя), а вмют магыю та м1д1 - фотометричними
методами з використанням стандартних наборiв реактивiв «_асИета» (Чехiя).
Мазки кровi фiксували протягом 5 хв у висхщ-них парах формалшу. Потiм 1х занурювали в сумiш для забарвлення, де витримували впродовж 3 год при 700С. Сумш мiстила 1% розчин сульфарсазену, 4% розчин ацетату натрю 25% розчин гщроксиду амонiю. Пюля цього препарати промивали протягом 1 хв дистильованою водою та заливали в желатин. Мазки розглядали пщ св^ловим мiкроскопом. На препаратах юльюсть цинку визначали в гранулах зернистих лейкоци^в за помаранчевим забарвлен-ням.
Вмют магнiю в гранулоцитах кровi встановлю-вали за допомогою магнезоново! реакцiI. Мазки кровi, попередньо фксоваы в формалiнi, фарбува-ли протягом 12 год у сумш^ що складалася з 1% розчину магнезону, 10% розчину ацетату натрю 0,25% розчину гщроксиду амоыю та дистильовано! води. Потiм !х промивали дистильованою водою протягом 5 хв. Мазки вивчали пщ св^ловим мiкро-скопом з використанням iмерсiйноI олИ. На препаратах у цитоплазмi гранулоцитiв виявляли червону зернистiсть.
Для визначення вмюту мiдi в гранулоцитах кровi за допомогою реакцiI дитюоксамщу (ДТО), фксо-ванi в формал^ мазки фарбували розчином цього реагента (сумш насиченого спиртового розчину рубеаново! кислоти, 2% розчину ацетату натрт та 25% розчину гiдроксиду амоыю) протягом 3 год при 700С. Потiм мазки промивали дистильованою водою впродовж 5 хв, пщсушували на пов^р^ заливали в глщерин-желатин i розглядали пiд свiтловим мiкроскопом. На препаратах у цитоплазмi грануло-цитiв виявляли темно-зелену зернистiсть.
1нтенсивнють цитохiмiчних реакцiй (дитизону, магнезону та ДТО) оцшювали за трибальною системою, запропонованою Соколовським, Хейхоу та Кваглшо [4,5]. За один бал приймали слабопози-тивну реакцiю, два бали - помiрну, три бали - ви-ражену реакцiю. На пiдставi пiдрахунку на 100 кл^
тинах виводили середне значення штенсивност реакцiI.
Експериментальнi результати обробляли з використанням критерт t Стьюдента, що пояснюеть-ся нормальним характером розподту варiант у ви-бiрках (критерiй Колмогорова-Смiрнова, Statistica 6.0). На вЫх етапах експерименту дотримувалися вимог «Загальн етичнi принципи експериментiв на тваринах».
Результати дослщжень та Ух обговорення
У табл. 1 зведенi результати визначень металiв у кровi хворих на цукровий дiабет.
Отриманi результати свщчать про те, що при дiабетi вмiст цинку був знижений на 46% у гранулоцитах, на 29% - у сироватц кровi (Р<0,001). У хворих на цукровий дiабет зменшуеться також вмют магнiю: в зернистих лейкоцитах на 56%, си-роватцi кровi - на 58% (Р<0,001). Спостерiгалась у хворих оЫб вiрогiдна кореляцiя змш рiвня цинку в гранулоцитах i сироватцi кровi та високо вiрогiдна кореляцiя змiн рiвня магнiю, що мала позитивний характер.
Отже, дефщит цинку та магыю в кровi людей може слугувати характерною ознакою цукрового дiабету. Гiпоцинкемiя при цукровому дiабетi вщзна-чаеться також у до^дженнях iншими авторами. Згiдно лтературних джерел, у багатьох дiабетикiв спостер^аеться пiдсилене видiлення цинку нир-ками, причому втрати цього мiкроелементу ста-новлять подвiйну та потрiйну норму, незалежно вщ того, чи це дiабет 1-го типу, чи 2-го [10]. Сптьна па-тофiзiологiчна основа присутня в кл^чних проявах дефщиту цинку в органiзмi та супутых явищах дiа-бетичних ускладнень. Так, виявлений зв'язок мiж уповiльненим загоенням рани при виразковм хво-робi на гомiлцi в дiабетикiв i дефiцитом цинку. Роз-вивалась попршена iмунофункцiя, що призводила до збтьшення iнфекцiй, дiабетичним пухлинам нiг ^або остеомiелiту i, тим самим, до пщвищено! захворюваностi, особливо, у дiабетикiв похилого вiку [9].
Таблиця 1.
Вмют цинку, магшю та мщ1 (М ± т) I Тх взаемозв'язок (г) у гранулоцитах I сироватц кров1 людей, практично здорових (контрольних) I хворих на цукровий д1абет
Група людей Цинк Магнiй Мiдь г 1
Грану-лоцити кровi, ум.од. Сироватка кровi, мкмоль/л Грану-лоцити кровi, ум.од. Сироватка кров^ ммоль/л Грану-лоцити кровi, ум. од Сироватка кровi, мкмоль/л Г 2
Г3
1 2 3 4 5 6 7 8
Контроль (п=24) 1,2± 0,09 14± 0,25 0,9± 0,08 1,2± 0,08 0,5± 0,04 18± 1,3 -0,42*
-0,65**
-0,42*
Дiабет (п=14) 0,7± 0,06*** 10± 0,3*** 0,4± 0,07*** 0,5± 0,03*** 0,8± 0,06*** 23± 2,1* 0,41*
0,85***
0,43*
Примпжа. Тут I в табл. 2: * Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001 пор1вняно з контролем;
Г - коеф1ц1ент кореляцп зм1н вм1сту цинку в гранулоцитах I сироватц1 кров1; г2 - коефМент кореляцп зм1н вм1сту магн1ю в гранулоцитах I сироватц1 кров1; г3 - коеф1ц1ент кореляцп зм1н вм1сту м1д1 в гранулоцитах I сироватц1 кров1.
Таблиця 2.
Вмют цинку, магнiю та мiдi (М ± т) iТх взаемозв'язок (г) у гранулоцитах i сироватцi кровi кролiв з алоксановим дiабетом
Група тварин Цинк Магшй М1дь Г2 3
Грану-лоцити кров1, ум. од. Сироватка кров1, мкмоль/л Грану-лоцити кров1, ум. од. Сироватка кров1, ммоль/л Грану-лоцити кров1, ум. од. Сироватка кров1, мкмоль/л Г4 5
Г6,7
1 2 3 4 5 6 7 8
Контроль (п=15) 1,2± 0,08 25± 1,2 0,6± 0,04 0,9± 0,07 0,4± 0,03 14± 1,3 -0,41*
-0,64*
-0,42*
Тварини, яю отримали алоксан (п=14) 0,5± 0,04*** 10± 0,4*** 0,2± 0,01*** 0,3± 0,02*** 0,6± 0,04*** 20± 1,5** 0,42*
0,83***
0,42*
Гiпомагнеземiя у хворих на дiабет, встановлена в наших до^дженнях, також пiдтверджуeться ш-шими авторами [11]. Осмотичний дiурез i ацидоз сприяють посиленню екскрецiI магнiю [14]. Падш-ня вмiсту магнiю в кровi хворих на цукровий дiабет пов'язують з його перерозподiлом мiж плазмою та еритроцитами [17].
З отриманих нами результа^в виходить також, що при цукровому дiабетi спостеркаеться пщви-щення кiлькостi мiдi в гранулоцитах на 60% (<0,001) i сироватцi кровi - на 28% (Р<0,05). Такi односпря-мованi змши пiдтверджувалися позитивним коре-ляцiйним зв'язком вмюту мiдi в клiтинах i сироватцi кровi.
Вiдомо, що мщь е кофактором ферменту супер-оксиддисмутази, що бере участь у антиоксидант-ной системi захисту органiзму вщ окислювального стресу [13]. У хворих на цукровий дiабет 2 типу зна-ходять пiдвищення активностi супероксиддисму-тази. Процентний вмiст в еритроцитах хворих оЫб низькоактивно! глiкелiрованоI форми цього ферменту була вище, ыж у контролi. Цi дан свiдчать про компенсаторну реакцiю у вщповщь на актива-цiю процеЫв перекисного окислення лiпiдiв [3].
Про характер змЫ вмiсту металiв у кровi кролiв з алоксановим дiабетом можна робити висновки на пiдставi даних табл. 2.
Проведений аналiз кровi тварин з алоксановим дiабетом засвiдчив змiни вмiсту металiв. Встанов-лено зменшення рiвня цинку в гранулоцитах на
58%, сироватц кровi на 60% (Р<0,001). Кiлькiсть магыю знижувалась на 67% (Р<0,001) у зернистих лейкоцитах i сироватцi кровi дiабетичних кролiв. Протилежна картина спостеркалась стосовно мiдi. Вмiст цього металу збтьшувався на 50% (Р<0,001) у до^джених клiтинах, 43% (Р<0,01) - сироватц кровi. Встановлена позитивна кореля^я змiн вмю-ту цинку, магыю та мiдi в гранулоцитах i сироватцi кровi дослiдних тварин.
Таким чином, розвиток дiабету у людей та кро-лiв супроводжувався дефщитом цинку та магнiю, а також надлишком мiдi в гранулоцитах i сироватцi кровi.
Висновки
1. У кровi осiб, хворих на цукровий дiабет, вщ-мiчалось зниження вмюту цинку та магыю, а також пщвищення кiлькостi мiдi в гранулоцитах i сироват-цi кровi.
2. Пюля iн'екцiI дiабетогенного агента алоксану в кровi кролiв, як i у хворих людей, також розвива-лась цинкова та магнiева недостатнють на тлi нако-пичення мд
3. Проведений кореляцiйний аналiз виявив по-зитивний зв'язок трьох до^джених металiв у кгн-тинах кровi та !х позаклiтинному просторi.
Перспективи подальших досл1джень. У по-дальшому представляють iнтерес до^дження впливу ступеня важкост алоксанового дiабету на вмют металiв у кровi кролiв.
Л1тература
1. Визначення вм1сту цинку та шсулшу в остр1вцевих кл1тинах при р1зному функц1ональному стан1 1нсулярного апарату /
Т. В. Берегова, Н. В. Григорова, Ю. В. бщенко [та ¡н.] // Ф1з1ол. журнал. - 2007. - Т.53, №4. - С.100-104.
2. Зайчик А.Ш. Патохимия (эндокринно-метаболические нарушения) / А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов. - [3-е изд., доп.
и испр.]. - СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2007. - 768 с.
3. Занозина О. В. Свободно-радикальное окисление при сахарном диабете 2-го типа: источники образования, составляю-
щие, патологические механизмы токсичности / О. В. Занозина, Н. Н. Боровков, Г. Г. Щербатюк // Современ. технологии в медицине. - 2010. - №3. - С.104-112.
4. Соколовский В. В. Гистохимические исследования в токсикологии/ В. В. Соколовский. - Л.: Медицина, 1971. - 172 с.
5. Хейхоу Ф. Гематологическая цитохимия / Ф. Хейхоу, Д. Кваглино - М.: Медицина, 1983. - 320 с.
6. Шейбак В. М. Синтез и секреция инсулина: роль катионов цинка / В. М. Шейбак // Журн. Гродн. гос. мед. ун-та. - 2015. -
Т. 49, № 1. - С.5-8.
7. A spatial model of insuline-granule dynamics in Pancreatic p-cells / J. Dehghany, P. Hoboth, A. Ivanova [et al.] // Traffic. - 2015. -
Vol.16, № 8. - P.797-813.
8. Barbagallo M. Magnesium and type 2 diabetes / M. Barbagallo, L. J. Dominguez // World J. Diabetes. - 2015. - Vol. 6, № 10. -
P. 1152-1157.
9. Grober U. Micronutrients in diabetology: complementary medicine update 2014 / U. Grober, K. Kisters, J. Schmidt // Med.
Monatsschr. Pharm. - 2014. - Vol. 37, № 8. - P.284-292.
10. Chimienti F. Zinc pancreatic islet cell function and diabetes: new insights into an old story / F. Chimienti // Nutr. Res. Rev. -
2013. - Vol. 26, Is.1. - P. 1-11.
11. Chutia H. Associated of serum magnesium deficiency with insulin resistance in type 2 diabetes mellitus / H. Chutia, K. G. Lym -rah // J. Lab. Physicians. - 2015. Vol. 7, № 2. - P. 75-78.
12. De Baaij J. H. Magnesium in man: implication for health and disease / J. H. Baay, J. G. Hoenderop, R. J. Bindels // Physiol. Rev. -2015. - Vol. 95, № 1. - P. 1-46.
13. Hordyjewska A. The many «faces» of copper in medicine and treatment / A. Hordyjewska, L. Popiolek, J. Kocot // Biometals. -
2014. - Vol. 27, № 4. - P.611-621.
14. Hypomagnesemia: a clinical perspective / P. C. Pham, P. A. Pham, S. V. Pham [et al.] // Int. J. Nephrol. Renovasc. Dis. - 2014. Vol. 9, № 7. - P.219-230.
15. Pallagi P. The physiology and pathophysiology of pancreatic ductal secreation: the backround for clinicians / P. Pallagi, P. Hegyi, Z. Jr. Rakonczay // Pancreas. - 2015. Vol. 44, № 8. - P. 1211-1233.
16. Yang Y Li. Zinc and insulin in pancreatic beta-cells / Li Y Yang // Endocrine. - 2014. - Vol. 45, Is.2. - P. 178-189.
17. Yasmin F. Intraerythrocyte and serum electrolytes in diabetic patients with hypertension / F. Yasmin, D. J. Haleem, M. A. Haleem // J. Coll. Physicians Surg. Pak. - 2006. - Vol. 16, № 7. - P445-449.
УДК 591.1:591.046:616.381-007.85
ОСОБЛИВОСТ1 ХАРАКТЕРУ ЗМ1Н ВМ1СТУ ЦИНКУ, МАГН1Ю ТА М1Д1 В КРОВ1 ЛЮДЕЙ I ТВАРИН ПРИ ЦУКРОВОМУ Д1АБЕТ1
Григорова Н. В., Янчш Р. I.
Резюме. У робот за допомогою бiохiмiчних та цитохiмiчних методiв до^джувався вмют цинку, магыю та мщ в гранулоцитах i сироватц кровi людей i тварин з цукровим дiабетом. Вмют металiв у гранулоцитах кровi встановлювали за допомогою розроблених нами цитохiмiчних реакцм. Сульфарсазенову реакцт використовували для визначення юлькост внутршньокл^инного цинку, магнезонову реакцт - для вста-новлення рiвня магыю в зернистих лейкоцитах, а реакцт дитюоксамщу - виявлення в них мд Було вста-новлено, що при дiабетi вмют цинку був знижений у зернистих лейкоцитах i сироватц кровi людей на 46 i 29%, 58 i 60% (Р<0,001) - кролiв. ^м того, у хворих оЫб зменшуеться юльюсть магню в гранулоцитах на 56%, сироватц кровi - на 58% (Р<0,001). У тварин з алоксановим дiабетом змши в кровi рiвня цього мiкроелементу мали подiбний характер, були високо достовiрнi та становили 67%. Протилежна картина спостер^алась стосовно мд При цукровому дiабетi вмют до^джуваного металу пщвищувався в зернистих лейкоцитах людей на 60%, кролiв - на 50% (Р<0,001), а в сироватц кровi - на 28% (Р<0,05) i 43% (Р<0,01) вщповщно. Таким чином, розвиток дiабету у людей i кролiв супроводжувався дефщитом цинку та магыю, а також надлишком мщ в гранулоцитах i сироватц кровг Встановлена позитивна кореля^я змш трьох до^джених металiв у кгнтинах кровi та !х позакл^инному просторi хворих осiб i дiабетичних тварин.
Ключовi слова: алоксан, цинк, магнм, мiдь, гранулоцити кровi, цукровий дiабет.
УДК 591.1:591.046:616.381-007.85
ОСОБЕННОСТИ ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА, МАГНИЯ И МЕДИ В КРОВИ ЛЮДЕЙ И ЖИВОТНЫХ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ
Григорова Н. В., Янчий Р. И.
Резюме. В работе с помощью биохимических и цитохимических методов исследовалось содержание цинка, магния и меди в гранулоцитах и сыворотке крови людей и животных с сахарным диабетом. Содержание металлов в гранулоцитах крови определяли с помощью разработанных нами цитохимических реакций. Сульфарсазеновую реакцию использовали для определения количества внутриклеточного цинка, магнезоновую реакцию - для установления уровня магния в зернистых лейкоцитах, а реакцию дитиоок-самида - выявление в них меди. Было установлено, что при диабете содержание цинка было снижено в зернистых лейкоцитах и сыворотке крови людей на 46 и 29%, 58 и 60% (Р<0,001) - кроликов. Кроме того, у больных лиц уменьшается количество магния: в гранулоцитах на 56%, сыворотке крови - на 58% (Р<0,001). У животных с аллоксановым диабетом изменения в крови уровня этого микроэлемента имели схожий характер, были высоко достоверными и составляли 67%. Противоположная картина наблюдалась относительно меди. При сахарном диабете содержание исследуемого металла повышалось в зернистых лейкоцитах людей на 60%, кроликов - на 50% (Р<0,001), а в сыворотке крови - на 28% (Р<0,05) и 43% (Р<0, 01) соответственно. Таким образом, развитие диабета у людей и кроликов сопровождалось дефицитом цинка и магния, а также избытком меди в гранулоцитах и сыворотке крови. Установлена положительная корреляция изменений трех исследованных металлов в клетках крови и их внеклеточном пространстве больных лиц и диабетических животных.
Ключевые слова: аллоксан, цинк, магний, медь, гранулоциты крови, сахарный диабет.
UDC 591.1:591.046:616.381-007.85
FEATURES CHARACTER CHANGES OF THE ZINC, MAGNESIUM AND COPPER CONTENT IN THE BLOOD OF PEOPLE AND ANIMALS WITH DIABETES
Grigorova N., Yanchiy R.
Abstract. Known that diabetes develops as a result of insulin deficiency in the organism, caused its low secretion in the blood or increased needs of the organism in that hormone. The basis of this endocrine disease are profound metabolic disorders, including mineral. Special attention, in our opinion, deserve research of zinc, magnesium and copper that play an important role in the insular apparatus activities and carbohydrate metabolism regulation. The data from the literature indicates the determination of zinc, magnesium and cooper concentration in blood plasma or serum, and erythrocytes as cells. There is no data about these metals content in blood granulocytes because of the lack of absolute cytochemical methods for determination. The development of such methods in our laboratory allowed investigating zinc, magnesium and cooper content in granular leukocytes. It also allowed to analyze the metals allocation in cells and intercellular space of people and animals with diabetes.
The aim of the investigation was to determine the character changes of the zinc, magnesium and copper content in the blood granulocytes and serum of people and rabbits with diabetes.
It was study 38 persons aged 45-65 years for the metal content determination in blood including control (almost healthy) and patients with diabetes. For diabetes simulation, alloxan was administered subcutaneously in a dose of 200-400 mg/kg as 2-5% water solutions. The research involved the use of 29 pubescent rabbits aged 5-6 months, weighing 2,2 - 2,6 kg, 15 of which were control (intact). In 5 days after diabetogenic substances introduction rabbits were taken blood counts from ear for the biochemical and cytochemical studies of the zinc, magnesium and copper content. For the people examination it was used sample of venous and peripheral blood smears. Cytochemical reactions were elaborated in our laboratory and protected by invention patents.
Estimation of zinc concentration in blood serum has been performed using colorimetric method without de-proteinization with the help of the standard set of agents «SPINREACT» (Spain), estimation of magnesium and copper concentration was performed with photometric methods with the help of standard set of agents «Lache-ma» (Czech). Concentration of metals in blood granulocytes has been investigated through cytochemical reactions elaborated by us. Sulfarsazene reaction has been used to define the amount of intracellar zinc, magneson reaction has been employed to ascertain the level of magnesium in granulocytes, and dithiooxamide reaction has been performed to find copper in granulocytes as well.
It has been found that the zinc content was decreased by 46 and 29% in people granulocytes and serum, and by 58 and 60% (Р<0,001) - in rabbits. In addition, in patients with diabetes the magnesium amount was dropped in granulocytes by 56%, serum - by 58% (P<0,001). The changes of this metal content in animals with alloxan diabetes had a similar character, were highly significant and accounted for 67%. The opposite pattern was observed in respect of copper. In diabetes investigational metal content was increased by 60% in the granular leukocytes of people, in rabbits - by 50% (P<0,001), and in blood serum - by 28% (P<0,05) and 43% (P<0,01 ) respectively.
Thus, the development of diabetes in people and rabbits was accompanied by zinc and magnesium deficiency, and copper excess in granulocytes and blood serum. The positive correlation of the three studied metals changes in blood cells and their extracellular space of the sick persons and diabetic animals has been found.
Keywords: alloxan, zinc, magnesium, copper, blood granulocytes, diabetes.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 07.10.2015 р.
