CC BY
12
УДК: 616-008.6-02:616.348-002-06:616.379-008.64]-092.9 1Марущак М. I., 2Лснянська Н. В., 1nipyc I. В., 3Мялюк О. П.
РОЗВИТОК ЕНДОГЕННО1ШТОКСИКАЦПУ ЩУР1В 13 ХРОН1ЧНИМ
ЕНТЕРОКОЛ1ТОМ НА ФОН1 СТРЕПТОЗОТОЦИНОВОГО Д1АБЕТУ
1ДВН3 «Тернопшьський державний медичний унiверситет iM. 1.Я. Горбачевського» (м. Тернопiль) 2Чершвецький медичний коледж Буковинського державного медичного унiверситету
(м. Чернiвцi)
3Рiвненський державний базовий медичний коледж (м. Рiвне)
marushchak@tdmu.edu.ua
Дане доотдження е частиною комплексно! на-уково-дослiдноI роботи «Системы та органы по-рушення за дм надзвичайних факторiв на органiзм, механiзми !х розвитку та патогенетична корек^я», № державно! реестрацiI 0116U003390.
Вступ. Сучаснi досягнення медично! науки свщ-чать про те, що у патогенезi розвитку рiзноманiтних захворювань та !х ускладнень важливе мюце посiдае ендогенна iнтоксикацiя (Е1) [1,7,9]. У формуваны ен-дотоксикозу можуть брати участь декiлька мехаыз-мiв. Згiдно результатiв дослiдження О.А. Оленович, на фон цукрового дiабету розвиваеться Е1, яка е не тшьки наслiдком порушення метаболiчних процесiв за умови захворювання, а й сама виступае причиною розвитку патолопчних реакцiй [10].
Цукровий дiабет (ЦД) е надзвичайно важливим i глобальним питанням охорони здоров'я, виступа-ючи найбiльшою проблемою 21 столiття [30,23]. Це зумовлено високою, постiйно зростаючою розпо-всюдженiстю захворювання та частим розвитком ускладнень [4,21,27]. Як зазначае Danaei та сывавт., у 2008 рощ встановлено двократне збшьшення числа дорослих оЫб iз дiабетом порiвняно з 1980 роком [26].
Згщно ВООЗ i Американсько! Асо^ацп Дiабету, термiн «цукровий дiабет» описуе склады порушення обмшу речовин, що характеризуются хронiчною гiперглiкемiею внаслiдок дефекпв секрецп iнсулiну, дм iнсулiну, або ж, у результат !х поеднання. Недо-статня секрецiя iнсулiну та / або зменшення реак-ци тканин на iнсулiн у складних шляхах дм гормонiв приводять до дефщиту дм iнсулiну на органи-мшеы. СкJlаднiсть цього процесу виявляеться в глибоюй перебудовi бiлкового, вуглеводного, лтщного, юн-ного i мiнерального метаболiзму [29]. Науковi до-слiдження ряду авторiв свiдчать про те, що у форму-ваннi едотоксикозу основним джерелом патогенних токсинiв е продукти пероксидного окиснення бшюв i лт^в [15]. У зв'язку з цим, обфунтованим е до-слiдження компенсаторних можливостей органiзму при експериментальному цукровому дiабетi у щурiв та хроычних захворюваннях. Часто вiдзначаеться, що дiабет 1-го типу е результатом складно! вза-емодп мiж рiзними ступенями генетично! сприйнят-ливостi та факторами навколишнього середовища. Згiдно гiпотези Vaarala O й Atkinson MA щодо впливу
харчування на патогенетичнi ланки ЦД, критичним для розвитку цього захворювання е поеднання абе-рантно! кишково! мiкробiоти, пошкодження киш-кового бар'еру слизово! оболонки та змiна iмунно,|, чутливост кишечника [28], що створюе передумови для вивчення ролi кишки у розвитку i прогресуваннi дiабету.
Тому, метою нашого дослщження було оцiнити показники синдрому ендогенно! iнтоксикацi! у щурiв при розвитку хронiчного ентерокол^ на фонi цукрового дiабету, викликаного стрептозотоцином, за по-казниками речовин низько! i середньо! молекуляр-но! маси.
Об'ект i методи досл1дження. Дос^дження проведено на 106 бiлих нелiнiйних самцях-щурах, якi утримувалися на стандартному рацюы вiварiю Тернопiльського державного медичного уыверсите-ту iменi 1.Я. Горбачевського. Пщ час роботи дотриму-валися принциыв бвропейсько! конвенцi! iз захисту лабораторних тварин. Пiдцослiдних щурiв подшили на чотири групи: 1 - контроль (штакты тварини), 2 - тварини з цукровим дiабетом, 3 - тварини з хро-ычним ентероколггом, 4 - тварини з цукровим дiа-бетом i хроычним ентероколiтом. Цукровий дiабет (СТД) моделювали шляхом однократного внутрш ньоочеревинного введення тваринам, вком 2 мюя-щ, стрептозотоцину (Sigma Aldrich, США, в дозi 60 мг/кг маси тша) [22]. Безпосередньо перед введен-ням стрептозотоцин розчиняли в 0,1 молярному ци-тратному буферi (рН 4,5); контрольна групi вводили вiдповiдну кшькють цитратного буферу. В експери-мент використовували тварин з рiвнем глюкози не нижче 10,8 ммоль/л через 2 тижы пiсля введення стрептозотоцину. Хроычний ентероколiт був вщтво-рений шляхом вшьного доступ тварин до 1,0 % -ного розчину карапнану у питый водi протягом 1 мюяця [25,11]. Евтаназiю тварин проводили шляхом пункци серця пiд глибокою анестезiею, вiдповiдно до вимог Комтету по догляду за тваринами [14].
Визначення рiвня трихлороцтових екстрактiв, отриманих осадженням крупномолекулярних части-нок плазми кров^ еритроцитiв i сечi 15% розчином трихлороцтово! кислоти, виконувалося на спектро-фотометрi СФ-2000. Екстракти плазми кровi та ери-троцитiв замiрялися на довжинах хвиль Е242, Е254, Е280 нм, трихлороцтовi екстракти сечi - на довжи-
нах хвиль Е236, Е254 i Е280 нм [5]. Результати вира-жали в умовних одиницях (у.о.) оптично! щтьностг За результатами вимiрювань розраховувалися кое-фiцieнти, що характеризують iнтенсивнiсть синдрому ендогенно! iнтоксикацiI:
Кз - загальний пул РНЮММ в плазмк
Кз = (Е242 + Е254 + Е280) Ч 40 у.о.;
Кк - величина катаболiчного пулу РНЮММ плаз-
ми:
Кк = (Е242 + Е254) Ч 12у.е.;
Кк% - катаболiчний пул плазми в процентах вщ загального:
Кк% = Кк / Кз Ч 100%;
1КП - iнтенсивнiсть катаболiчних процеЫв в плаз-
1КП = (Е242 + Е254) / (Е254 + Е280), у.о.;
К1 - показник розподту РНЮММ мiж бiлками плазми кровi i глiкокалiксом еритроцитiв:
К1 = (Е242 + Е254 + Е280) пл. /(Е242 + Е254 + Е280) ер., у.о.;
К2 - характеристика процесу елiмiнацiI, тобто здатнють нирок до виведення продукпв ендотокси-козу:
К2 = (Е236 + Е254 + Е280) сеча / (Е242 + Е254 + Е280) пл. + (Е242 + Е254 + Е280) ер., у.о.;
Ка - коефМент ароматичной в плазмк
Ка= Е254/Е280.
Сумарний вмiст нукле!нових кислот визначали спектрофотометрично за методикою А.С. Стрша, в основi яко! лежить екстракцiя !х iз бюлопчного ма-терiалу гарячим 10% розчином НС104 з подальшим визначенням поглинання екстрак^в в ультрафюле-товiй област спектра при 270 i 290 нм [17].
Отриман данi поддавали статистичнiй обробцi [2,13]. Для перевiрки на вiдповiднiсть вибiрок даних нормальному закону розподту було застосовано розрахунок критерю Шапiро-Уiлка. У зв'язку з вщ-сутнiстю вiдповiдностi даних нормальному розпод^ лу на рiвнi значимост р<0,05 обчислювали серед-ньо-вибiрковi характеристики: медiану (Ме), першу i третю квартiлi (025-075). Рiвень статистично! значущост вiдмiнностей вибiрок оцiнювали за до-помогою непараметричного критерiю Манна-Уiтнi. ВщмЫност вважали статистично значущими при досягнутому рiвнi р<0,05.
Результати дослiджень та Ух обговорення. Вщомо, що перенапруження адаптацмних мехаыз-мiв, зрив компенсаций незбалансованiсть реакцiй на бiомолекулярному рiвнi ведуть до структурно-метаболiчних змн якi служать причиною розвитку порушень гомеостазу в органiзмi. При цьому багато речовин в умовах незбалансовано! саморегуляци можуть набувати властивостей ендотоксиыв, якi не е такими при фiзiологiчнiй життeдiяльностi оргаыз-му [3,24]. На стади компенсацi! детоксикацiйна система повнютю нейтралiзуе токсичний вплив речовин з рiзною молекулярною масою. За умови експери-ментального ЦД достовiрно зростають показники речовин низько! i середньо! молекулярно! маси у плазмi кровi й еритроцитах (табл. 1). Так, у плазмi кровi фракцiя речовин, що мають максимум поглинання 242 нм, у 2 i 3 дослщних групах достовiрно збiльшилася в 2,0 раза i в 4 - 2,6 раза (р<0,001). В
суспензi! еритроци^в показник Е242 статистично значимо зрю у СТД-грут в 1,5 раза, у ХЕК-груп та при ХЕК на тт дiабету в 1,8 раза. У дiапазонi довжини хвилi 238-242 нм рееструються речовини катаболiч-ного походження, ксенобiотики, продукти розпаду клiтин, тканин, речовини мiкробного походження. Наступна довжина хвилi 254 нм вщповщае спектр поглинання речовин, що не мютять ароматичних амшокислот та нуклеотидiв. Встановлено, що у плазмi кровi фракцiя речовин, що мають максимум поглинання 254 нм, у 2 дослщнм груп достовiрно збiльшилася в 2,0 раза, у 3 - 2,1 раза i в 4 - 2,6 раза (р<0,001). В суспензи еритроцитiв кислоторозчин-на фракцiя Е254 статистично значимо зросла у СТД-групi в 1,2 раза, у ХЕК-груп - 1,3 раза та при ХЕК на тт дiабету - 1,6 раза. Зростання кислоторозчинно! фракцi! речовин при довжин хвилi 280 нм у плазмi та еритроцитарнiй суспензи у вЫх дослiдних групах обумовлено накопиченням бюлопчно активних речовин з молекулярною масою вщ 2000Д до 5000Д. Так, у плазмi кровi фракцiя речовин, що мають максимум поглинання 280 нм, у 2 дослщнм груп досто-вiрно збiльшилася в 1,4 раза, у 3 -1,6 раза i в 4 - 1,9 раза (р<0,01). В суспензи еритроци^в показник Е280 статистично значимо зрiс у СТД-груп в 1,5 раза, у ХЕК-груп - 1,8 раза та при ХЕК на тт дiабету - 1,9 раза. При цм довжинi хвилi речовини, що мютять ароматичн амiнокислоти, зокрема, феноли, тирозин, триптофан, фенталаын. Значно змЫюеться ш-декс ароматичностi, зокрема, статистично значимо зростае у 2 груп на 35,4 %, у 3 - на 22,7 % i в 4 - на 26,8%. Це вказуе на переважний внесок пептидiв, як не мютять ароматичних хроматофорiв (цисте!н, глщин, метiонiн, глютамшова кислота) у процес ен-дотоксикозу при моделюванн дiабету, хронiчного ентероколггу та !х комбiнацi!, що пов'язано зi змЫа-ми в амшокислотному пулi органiзму тварин через розбалансування метаболiчних процесiв.
Аналiзуючи РНiСММ у сечi встановлено, що фрак-ци речовин при максимумi поглинання 236, 254 i 280 нм при стрептозотоциновому дiабетi та при ХЕК на тт СТД не вiдрiзнялися вiд таких у контрольнiй групг У 3 дослiднiй групi статистично значимо зросли Е236 на 16,7% i Е254 на 13,6% (р<0,05).
Оскiльки основне функцiональне навантаження при зм^ метаболiзму несуть проте!ни безпосеред-ньо або опосередковано, то, можливо, виявлення пiдвищення рiвня молекул середньо! маси, осно-вний пул яких становлять з'еднання пептидно! при-роди, е одыею iз ланок загальних бiохiмiчних меха-нiзмiв сигнально! системи регуляци життедiяльностi у вiдповiдь на рiзного роду дi! факторiв як внутрш-нього так i зовншнього походження [8].
Аналiз розрахункових коефМен^в вказуе на те, що загальний пул РНЮММ в плазмi кровi був до-стовiрно вищий у вЫх дослiдних групах, порiвняно з контролем. Слщ зазначити, що щурiв iз хронiчним ентероколiтом на фон стрептозотоцинового дiабету показник Кз був бтьший дослiджувано! величини у 2 (на 31,8%) i 3 (на 22,5%) дослщних групах (табл. 2). Зростання ендогенно! штоксикаци при стрептозотоциновому дiабетi та хроычному ентероколт на його фонi вiдбувалося, в основному, за рахунок катабо-
Примпжа: * - вщмшысть мiж контролем i дослiдною групою статистично значима (р<0,05-0,001); " - показник достовiрностi мiж 2 i 4 групами; # _ показник достс^рнос^ мiж 3 i 4 групами.
Таблиця 2.
Маркери штенсивност ендогенноГ штоксикацГГу щур1в !з хрон1чним ентерокол1том на
фон1 стрептозотоцинового д1абету
Таблиця 1.
Показники ендогенноГ 1нтоксикацГГ у щур1в !з хрошчним ентерокол1том на фон1 стрептозотоцинового д1абету, Ме (025—075)
Показник Контроль СТД (2 група) ХЕК (3 група) СТД+ХЕК (4 група)
Плазма кров1
Е242 0,09 (0,06; 0,10) 0,18* (0,14; 0,17) 0,18* (0,14; 0,21) 0,23*л# (0,21; 0,25)
Е254 0,27 (0,22;0,31) 0,54 * (0,51; 0,56) 0,57 * (0,53; 0,62) 0,70 *л# (0,67;0,75)
Е280 0,23 (0,19; 0,27) 0,32 * (0,30; 0,35) 0,37 * (0,35; 0,39) 0,44 *л# (0,39; 0,46)
Суспенз1я еритроцит1в
Е242 0,17 (0,18;0,18) 0,25 * (0,23;0,27) 0,30* (0,29;0,31) 0,30*л (0,28;0,33)
Е254 0,45 (0,41 ;0,49) 0,56* (0,51 ;0,60) 0,59* (0,56;0,61) 0,70*л# (0,66;0,77)
Е280 0,19 (0,12;0,24) 0,29* (0,26;0,32) 0,34* (0,32;0,35) 0,36*л# (0,35;0,39)
Сеча
Е236 0,48 (0,45;0,52) 0,49 (0,46;0,53) 0,56* (0,53;0,58) 0,48 (0,47;0,51)
Е254 0,44 (0,41 ;0,48) 0,45 (0,42;0,47) 0,50* (0,46;0,54) 0,43 (0,40;0,44)
Е280 0,40 (0,32;0,48) 0,42 (0,36;0,45) 0,44 (0,41 ;0,45) 0,38 (0,31 ;0,45)
Показник Контроль СТД (2 група) ХЕК (3 група) СТД+ХЕК (4 група)
Кз 23,13+1,13 41,27+0,94* 44,43+1,17* 54,43+1,03* р, ,<0,001
Кк 4,24+0,27 8,59+0,26* 8,92+0,37* 11,11+0,25* р12<0,001
Кк% 18,29+0,70 20,81+0,40* 20,04+0,37* 20,41+0,18*
1КП 0,72+0,03 0,85+0,03* 0,80+0,02* 0,82+0,01*
К1 0,72+0,02 0,95+0,02* 0,91+0,03* 1,01+0,03* р2=0,04
К2 0,97+0,05 0,64+0,02* 0,55+0,01* 0,55+0,02* р.=0,0001
Примпжа: * _ вщмЫнють мiж контролем i дослщною групою статистично значима (р<0,05-0,001); р1 _ показник достовiрностi мiж 2 i 4 групами; р2 _ показник достс^рнос^ мiж 3 i 4 групами.
л1чного пулу РНЮММ плазми. Показник розпод1лу РН1СММ м1ж б1лками плазми кров1 I глкокалксом еритроцит1в у щур1в досл1дних груп зростав поряд з високими значениями доогмджуваних фракцм молекул при довжинах хвиль 242, 254 I 280 нм у суспензИ еритроцит1в. Як вщомо, еритроцити забезпечують зв'язування I транспорт токсичних сполук, адсор-буючи на сво!й поверхн1 ендотоксини [16]. З шшо-го боку, молекули середньо! маси порушують ф1-зико-х1м1чн1 властивост1 кл1тинних мембран, у тому числ1 мембран еритроцит1в, впливаючи на процеси синтезу гемоглобшу [6]. Отриман дан1 св1дчать про зниження адсорбцмних можливостей еритроцит1в, особливо у груп1 з експериментальним хрон1чним ентерокол1том на фон1 цукрового д1абету (табл. 2). У вс1х досл1дних групах достов1рно знижуеться здат-н1сть нирок до виведення продукпв ендотоксикозу. Так, показник ел1м1нацИ токсичних продукт1в у 2 до-
сл1дн1й груп1 достов1рно зменшився в 1,5 раза, у 3 I 4 групах _ 1,8 раза (р<0,001). Отриман результати вказують на те, що при ХЕК на тл1 СТД пщвищення р1вня РН1СММ в1дбуваеться через надм1рне 1х утво-рення в тканинах оргаызму з порушенням процес1в !х ел1м1нацИ.
Накопичення РН1СММ е не тшьки маркером ен-до1нтоксикацИ, осюльки токсичн1 продукти посилю-ють переб1г патолог1чного процесу, набуваючи роль вторинних токсиыв, впливаючи на життед1яльн1сть вс1х систем I орган1в [18]. Токсичнють молекул низь-ко! I середньо! маси пов'язана з пригыченням гемо-поезу, спов1льненням процес1в кл1тинного дихання мггохондрм, порушенням енергетичного обм1ну кл1-тини внасл1док пригн1чення фосфоритування, шак-тивац1я д1! 1нсул1ну [12]. Метабол1чним результатом ендотоксикозу е посилення кгмтинно! деструкц1! та 1нш1 патолог1чн1 процеси. Для пщтвердження припу-
щення щодо кл^инно! загибелi, наступним етапом нашого дослщження було визначення рiвня нукле-!нових кислот у кровi щурiв. Так, вмiст нукле!нових кислот у вах дослiдних групах вiрогiдно перевищу-вав значення контрольно! групи: у 2 - на 65,7%, 3 -на 39,5% i в 4 - на 76,2% (рис.). Мехашзми появи нукле!нових кислот у кровоносному русл е до-статньо не вивченими та суперечливими. На думку одних авторiв, поява циркулюючих нукле!нових кислот пов'язана з апоптозом i некрозом, з Ышого боку, iншi дослiдники стверджують про пперпродукцю нукле!нових кислот клiтинами, що втягнут у патоло-гiчний процес [19,20]. Ми вважаемо, що при досли джуваних моделях основним джерелом нукле!нових кислот виступае апоптоз ядровмюних кл^ин кровi, проте дану ппотезу потрiбно пiдтвердити.
И
Рис. Вмют нуклеГнових кислот в кровi щурiв при хронiчному ентероколiтi на фон стрептозотоцинового дiабету.
Примiтка: * - вщмлннють мiж контролем i дослщною групою статистично значима; # - вщм^нють мiж 3 i 4 дослщною групою статистично значима.
Отже, пщсумовуючи отримаш результати можна говорити про те, що тварини з хроычним ентероко-лiтом перебувають на стадп накопичення токсинiв, тодi як у щурiв з СТД i хронiчним ентероколiтом а тлi СТД вiдмiчаеться тимчасова декомпенсацiя (значне зростання РНЮММ в плазмi кровi поряд iз незначни-ми змiнами в еритроцитах i сечi).
Висновки
1. При хроычному ентероколiтi на фон стрептозотоцинового дiабету у щурiв розвиваеться ендо-генна iнтоксикацiя, яка характеризуемся статистично значимим зростанням загального пулу речовин низько! i середньо! молекулярно! маси в плазмi (у 2,4 раза), проти даних контролю. Пщвищення рiвня дослiджуваних фракцм молекул при довжинах хвиль 242, 254 i 280 нм вiдбуваеться через надмiрне !х утворення в тканинах оргаызму, в основному, за ра-хунок катаболiчного пулу, з порушенням процеав !х елiмiнацi!.
2. Метаболiчним результатом ендотоксикозу при хроычному ентероколiтi на фонi стрептозотоцинового дiабету у щурiв е посилення кл^инно! де-струкцi!, що пщтверджуеться зростанням рiвня ну-кле!нових кислот у кровi щурiв на 76,2%, стосовно контролю (р<0,001).
Перспективи подальших дослiджень. У пер-спективi плануеться дослщити явища апоптозу при хрошчному ентероколiтi на фонi стрептозотоцинового дiабету у щурiв та встановити взаемозв'язок мiж показниками апоптозу та ендогенно! штокси-кацi!.
^iTepaTypa
1. Vetrov V.V. Znachenie sindroma endogennoy intoksikatsii v patogeneze gestoza / V.V. Vetrov, L.A. Pestryaeva // Efferentnaya terapiya. - 2005. - T. 11, № 3. - S. 3-9.
2. Giants S. Mediko-biologicheskaya statistika: per. z angl. / S. Giants. - M.: Praktika, 1999. - 459 s.
3. Karyakina E.V. Osobennosti patogeneticheskih mehanizmov endogennoy intoksikatsii u bolnyih revmatoidnyim artritom / E.V. Karyakina, S.V. Belova // Nauchno-prakticheskaya revmatologiya. - 2001. - № 1. - S. 5-10.
4. Kirilyuk M.L. Suchasnl klInlko-patoflzlologlchnI aspekti tsukrovogo dIabetu 2 tipu / M.L. Kirilyuk, O.D. Gavlovskiy // Integrativna antropologlya. - 2009. - № 2 (14). - S. 40-44.
5. Malahova M.Ya. Endogennaya intoksikatsiya kak otrazhenie kompensatornoy perestroyki obmennyih protsessov v organizme / M.Ya. Malahova // Efferentnaya terapiya. - 2000. - T. 6, № 4. - S. 3-14.
6. Matveev S.B. Otsenka endogennoy intoksikatsii po pokazatelyam srednemolekulyarnyih peptidov pri neotlozhnyih sostoyaniyah / S.B. Matveev, N.V. Fedorova, M.A. Godkov // Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. - 2009. - № 5. - S. 16-18.
7. Musselius S.G. Sindrom endogennoy intoksikatsii pri neotlozhnyih sostoyaniyah / S.G. Musselius. - M.: Izdatelstvo BINOM, 2008.
- 200 s.
8. Nikolskaya V.A. Biohimicheskiy aspekt rassmotreniya roli molekul sredney massyi v organizme / V.A. Nikolskaya, Yu.D. Danilchenko, Z.N. Memetova // Uchenyie zapiski Tavricheskogo natsionalnogo universiteta im. V.I. Vernadskogo Seriya «Biologiya, himiya». -2013. - Tom 26 (65), № 1. - S. 139-145.
9. Novak V.L. Syndrom endogennoyi intoksy'kaciyi, sepsy's i poliorganna nedostatnist': patofiziologichni ta klinichni aspekty' problemy': oglyad literatury' / V.L. Novak, O.M. Oborin // Zhurnal AMN Ukrayiny'. - 2009. - T. 15, № 2. - S. 263-275.
10. Olenovy'ch O.A. Nespecy'fichna reakty'vnist' organizmu xvory'x na czukrovy'j diabet zalezhno vid jogo ty'pu / O.A. Olenovy'ch // Bukovy'ns'ky'j medy'chny'j visny'k. - 2014. - Tom 18, № 2 (70). - S. 12-15.
11. Pat. 97322. Ukrayina, MPK: G09B 23/28. Sposib modelyuvannya xronichnogo gastroenterokolitu / G.I. Gubina-Vakuly'k, N.G. Kolousova, T.O. Ivanenko, T.V. Gorbach, V.O. Korobchans'ky'j; vlasny'k Xarkivs'ky'j Nacz. Med. un-t. - № a201014510; zayavl. 06.12.2010; opublik. 25.01.2012, Byul. № 2. - 4 s.
12. Radchenko O.M. Sy'ndrom endogennoyi intoksy'kaciyi v klinici vnktrishnix xvorob (oglyad literatury' ta vlasni sposterezhennya) / O.M. Radchenko, M.O. Kondratyuk // Medy'chna gidrologiya ta reabilitaciya. - 2009. - S. 28-30.
13. Rebrova O.Yu. Statisticheskiy analiz meditsinskih dannyih. Primenenie paketa prikladnyih programm STATISTICA / O.Yu. Rebrova.
- M.: MediaSfera, 2002. - 312 s.
14. Reznikov O. Zagal'ni ety'chni pry'ncy'py' ekspery'mentiv na tvary'nax / O. Reznikov // Endokrynolohiya. - 2003. - Vol. 8 (1). -S. 142-145.
15. Sadovnikova I.V. Klinicheskie proyavleniya endogennoy intoksikatsii i mehanizmyi metabolicheskoy zaschityi organizma pri hronicheskih gepatitah u detey / I.V. Sadovnikova // STM. - 2011. - № 3. - S. 168-170.
16. Sidorov P.I. Endotoksikoz pri ostryih alkogolnyih psihozah / P.I. Sidorov, A.G. Solovev, E.N. Sinitskaya // Narkologiya. - 2002. -№ 4. -S. 16-21.
17. Spirin A.S. Molekulyarnaya biologiya: struktura i biosintez belka / A.S. Spirin. - M.: Vyisshaya shkola, 1990. - 350 s.
18. Harchenko O. Vmist try'psy'nopodibny'x fermentiv i molekul seredn'oyi masy' plazmy' krovi yak potencijni markery' xronichnoyi alkogol'noyi intoksy'kaciyi / O. Harchenko // Visny'k Ky'yivs'kogo nacional'nogo universy'tetu imeni Tarasa Shevchenka. BIOLOGIYa. - 2014. - № 3 (68). - S. 61-64.
19. Derivation of a prediction rule for posttraumatic organ failure using plasma DNA and other variables / Т.Н. Rainer, YM. Lo, L.Y Chan, N.Y Lam, L.C. Lit, R.A. Cocks // Ann N YAcad Sci. - 2001. - Vol. 945. - P. 211-220.
20. Gene promoter hypermethylation in tumors and serum of head and neck cancer patients / M. Sanchez-Cespedes, M. Esteller, L. Wu, H. Nawroz-Danish, G. H. Yoo, W.M. Koch, J. Jen, J. G. Herman, D. Sidransky // Cancer Res. - 2000. - Vol. 60. - P. 892-895.
21. Global prevalence of diabetes: estimates for the year 2000 and projections for 2030 / S. Wild, G. Roglic, А. Green [et al.] // Diabetes Care. - 2004. - № 27 (5). - Р 1047-1053.
22. Indomethacin inhibits thymic involution in mice with streptozotocin-induced diabetes / V.L. Ordodi, V. Paunescu, M. Ionac [et al.] // Artificial organs. - 2008. - Vol. 32 (1). - P. 66-70.
23. International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas. - 6th edn. International Diabetes Federation. - Brussels, Belgium, 2013.
24. Landrigan P.J. Chronic effects of toxic environmental exposures on children's health / P.J. Landrigan, А. Garg // J. Toxicol. Clin. Toxicol. - 2002. - Vol. 40, № 4. - P. 449-456.
25. Moyana T.N. Carrageenan-induced intestinal injury in the rat - a model for inflammatory bowel disease / T.N. Moyana, J.M. Lalonde // Ann. Clin. Lab. Sci. - 1990. - Vol. 20 (6). - P. 420-426.
26. National, regional, and global trends in fasting plasma glucose and diabetes prevalence since 1980: systematic analysis of health examination surveys and epidemiological studies with 370 country-years and 27 million participants / G. Danaei, М.М. Finucane, Y Lu [et al.] // Lancet. - 2011. - 378. - Р. 31-40.
27. The burden of mortality attributable to diabetes: realistic estimates for the year 2000 / G. Roglic, N. Unwin, Р.Н. Bennett [et al.] // Diabetes Care. - 2005. - № 28. - Р. 2130-2135.
28. Vaarala O. The "perfect storm" for type 1 diabetes: The complex interplay between intestinal microbiota, gut permeability, and mucosal immunity / О. Vaarala, М.А. Atkinson, J. Neu // Diabetes. - 2008. - № 57. - Р. 2555-2562.
29. Vlad I. Epidemiology of diabetes mellitus: a current review / I. Vlad, A.R. Popa // Romanian Journal of Diabetes Nutrition & Metabolic Diseases. - 2012. - Vol. 19, № 4. - P. 433-440.
30. Zimmet P. Global and societal implications of the diabetes epidemic / Р. Zimmet, K.G. Alberti, J. Shaw // Nature. - 2001. -№ 414. - Р. 782-787.
УДК 616-008.6-02:616.348-002-06:616.379-008.64]-092.9
РОЗВИТОК ЕНДОГЕННОТ1НТОКСИКАЦН У ЩУР1В 13 ХРОН1ЧНИМ ЕНТЕРОКОЛ1ТОМ НА ФОН1 СТРЕП-ТОЗОТОЦИНОВОГО Д1АБЕТУ
Марущак М. I., Лгснянська Н. В., nipyc I. В., Мялюк О. П.
Резюме. У статт дослщжено особливост синдрому ендогенно! Ытоксикацп у щурiв при розвитку хроычно-го ентероколггу на фон цукрового дiабету, викликаного стрептозотоцином, за показниками речовин низько! i середньо! молекулярно! маси та вмютом нукле!нових кислот.
Встановлено, що при хроычному ентероколт на фон стрептозотоцинового дiабету у щурiв розвиваеть-ся ендогенна Ытоксика^я, яка характеризуемся статистично значимим зростанням загального пулу речовин низько! i середньо! молекулярно! маси в плазмi (у 2,4 раза), проти даних контролю. Пщвищення рiвня доогм-джуваних фракцм молекул при довжинах хвиль 242, 254 i 280 нм вщбуваеться через надмiрне !х утворення в тканинах оргаызму, в основному, за рахунок катаболiчного пулу, з порушенням процеЫв !х елiмiнацi!. Метабо-лiчним результатом ендотоксикозу при хроычному ентероколт на фон стрептозотоцинового дiабету у щурiв е посилення кттинно! деструкцп, що пщтверджуеться зростанням рiвня нуклешових кислот у кровi щурiв на 76,2%, стосовно контролю (р<0,001).
Ключовi слова: хроычний ентероколгг, стрептозотоциновий дiабет, ендогенна штоксика^я, експеримент.
УДК 616-008.6-02:616.348-002-06:616.379-008.64]-092.9
РАЗВИТИЕ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У КРЫС С ХРОНИЧЕСКИМ ЭНТЕРОКОЛИТОМ НА ФОНЕ СТРЕПТОЗОТОЦИНОВОГО ДИАБЕТА
Марущак М. И., Лиснянская Н. В., Пирус И. В., Мялюк О. П.
Резюме. В статье исследованы особенности синдрома эндогенной интоксикации у крыс при развитии хронического энтероколита на фоне сахарного диабета, вызванного стрептозотоцином, по показателям веществ низкой и средней молекулярной массы и содержанием нуклеиновых кислот.
Установлено, что при хроническом энтероколите на фоне стрептозотоцинового диабета у крыс развивается эндогенная интоксикация, которая характеризуется статистически значимым ростом общего пула веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме (в 2,4 раза), против данных контроля. Повышение уровня исследуемых фракций молекул при длинах волн 242, 254 и 280 нм происходит из-за чрезмерного их образования в тканях организма, в основном, за счет катаболического пула, с нарушением процессов их элиминации. Метаболическим результатом эндотоксикоза при хроническом энтероколите на фоне стрептозотоцинового
диабета у крыс является усиление клеточной деструкции, что подтверждается ростом уровня нуклеиновых кислот в крови крыс на 76,2%, относительно контроля (р <0,001).
Ключевые слова: хронический энтероколит, стрептозотоциновый диабет, эндогенная интоксикация, эксперимент.
UDC 616-008.6-02:616.348-002-06:616.379-008.64]-092.9
DEVELOPMENT OF ENDOGENOUS INTOXICATION IN RATS WITH CHRONIC ENTROCOLITIS ON THE CASE OF STREPTOZOTOCIN DIABETES
Marushchak M. I., Lisnianska N. V., Pirus I. V., Mialiuk O. P.
Abstract. Objective. The purpose of our study was to determine the peculiarities of endogenous intoxication in rats with the development of chronic enterocolitis against the background of diabetes mellitus caused by streptozoto-cin, in terms of low and medium molecular weight and nucleic acid contents.
Object and methods. Experimental studies were conducted on 106 non-liner, male white rats. Our study and manipulations complied with the international principles of the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. Laboratory animals were divided into 4 groups. Group 1 consisted of intact animals, group 2 - animals with diabetes mellitus, group 3 - animals with chronic enterocolitis, and group 4 - chronic enterocolitis against the background of diabetes mellitus. Diabetes mellitus (STD) was modeled by single intraperitoneal administration to animals 2 months old, streptozotocin (Sigma Aldrich, USA, at a dose of 60 mg/kg body weight). Animals with a glucose level of at least 10.8 mmol/L after 2 weeks of streptozotocin administration had been used. Chronic enterocolitis (ChE) was modeled by free access to 1.0% carrageenan solution in drinking water during 1 month. Animal euthanasia was carried out by cardiac puncture under deep anaesthesia, in accordance with the requirements of the Animal Care Committee.
Syndrome of endogenous intoxication was evaluated using measurements of low and medium molecular weight substances in blood plasma, red blood cell suspension and urine quantified by extraction-spectrophotometric method. Using the data the following indices were determined to evaluate the intensity of endogenous intoxication: Ct - total content of low and medium molecular weight substances in plasma; Cc - the value of catabolic pool of low and medium molecular weight substances in plasma; Pc% - catabolic pool of plasma; ICP - intensity of catabolic processes in plasma; K - distribution rate of low and medium molecular weight substances between blood plasma proteins, and erythrocyte glycocalyx; K2 - elimination process condition, indicating the ability of kidneys to excrete endotoxemia products. The total content of nucleic acids was determined spectrophotometrically according to the method of AS Spirin.
Results. The indexes of low and middle molecular weight substances in blood plasma and erythrocytes significantly increased in case of experimental STD. Thus, in the blood plasma, the fraction of substances with a maximum absorption of 242 nm in the 2nd and 3rd experimental groups significantly increased by 2.0 times and in the 4th - by 2.6 times (p<0.001). In the erythrocyte suspension, the E242 index significantly increased by 1.5 times in the STD group, 1.8 times in the both ChE-group and ChE+STD group. The substances of catabolic origin, xenobiotics, decomposition products of cells, tissues, substances of microbial origin are recorded in the range of the wavelength of 238-242 nm. The next wavelength of 254 nm corresponds to the absorption spectrum of substances that do not contain aromatic aminoacids and nucleotides. It was established significantly increasing of substances' fraction with maximum absorption of 254 nm in 2nd experimental group (by 2.0 times), 3rd (by 2.1 times) and 4th (by 2.6 times) in the plasma (p<0.001). The acid-soluble fraction E254 significantly increased in the STD group by 1.2 times, in the ChE-group by 1.3 times, and in the case of ChE+STD by1.6 times in the erythrocyte suspension. Growth of the substances at 280 nm in plasma and erythrocyte suspension in all experimental groups due to the accumulation of biologically active substances with a molecular weight of 2000D to 5000D. Thus, in the blood plasma, the fraction of substances with a maximum absorption of 280 nm in the 2nd experimental group significantly increased by 1.4 times, 3rd - by 1.6 times and 4th - by 1.9 times (p<0.01). The E280 fraction significantly increased in the erythrocyte suspension in the STD group by 1.5 times, in the ChE-group - by 1.8 times and in the case of ChE in the background of diabetes - by 1.9 times.
The analysis of the calculated factors indicates that the overall pool of low and middle molecular weight substances in blood plasma was significantly higher in all experimental groups, compared to control. The growth of endogenous intoxication with streptotzotocin diabetes and chronic enterocolitis on its background occurred mainly due to the catabolic pool of this substances in plasma. In all experimental groups, the ability of the kidneys to eliminate endotoxin products is significantly reduced.
The metabolic result of endotoxicosis is the enhancement of cellular degradation and other pathological processes. To confirm the assumption of cell death, the next step in our study was to determine the level of nucleic acids in the blood of rats. Thus, the content of nucleic acids in all experimental groups was significantly higher than the control group.
Conclusions. Endogenous intoxication develops in chronic enterocolitis against the background of diabetes mellitus caused by streptozotocin in rats, and characterizes by the significant increasing of the total pool of low and average molecular weight substances in plasma compared to control. The increasing of the level of molecules fractions at wavelengths of 242, 254 and 280 nm due to their excessive formation in the body's tissues, mainly their catabolic pool, with violation of the elimination processes. The metabolic result of endotoxicosis in chronic enterocolitis against streptozotocin diabetes in rats is cellular degradation increasing, which is confirmed by high level of nucleic acids in the blood.
Keywords: chronic entrocolitis, streptozotocin diabetes, endogenous intoxication, experiment.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 21.07.2017 року
