CC BY
11
В1СНПК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академ1я»
УДК 615.874.25 - 06 : 616.379 - 008.64
Полякова В.В., Кондро М.М., Савчук О.М..
РОЗВИТОК ПЕРЕДД1АБЕТИЧНОГО СТАНУ НА ФОН1 ВИСОКОКАЛОР1ЙНО1 Д1ЕТИ
ННЦ'Чнститут бюлогп" Кшвського нацiонального унiверситету iменi Тараса Шевченка Львiвський нацiональний медичний унiверситет iменi Данила Галицького
Досл{джено вплив висококалоршног д{ети (ВКД) на функцюнальний стан щур1в. Показано, що за-стосування ВКД #С 11024 протягом 10 тиждтв не викликало ожиртня у тварин, але призводи-ло до розвитку передд{абетичного стану з{ збшьшенням р{вня глюкози та глтозильованого гемо-глобту у 2,5 та 8,9 рази в{дпов{дно. Встановлено зниження маси селезтки та загальног кшькос-т{ л{мфоцит{в.
Ключов1 слова: висококалоршна д1ета, передд1абетичний стан, Вступ
На сьогодш, згщно висновку експер"пв ВОЗ, у свт спостер^аеться епiдемiя цукрового дiабету [3]. Одним з факторiв ризику розвитку цукрового дiабету (ЦД) е ожиршня, основною причиною якого е енергетичний дисбаланс мiж калорiями, як споживае людина, та калорiями, якi вона ви-трачае [1,16]. Порушення енергетичного гомео-стазу супроводжуеться типовими змшами мета-болiчних процесiв: посилюеться утворення три-глiцеридiв, гiпертрофуються жировi кттини, збн льшуеться лiполiз у жировш тканинi та надхо-дження втьних жирних кислот у печiнку, вщбу-ваеться пiдвищення синтезу лтопроте'фв низь-ко'Т щiльностi i холестерину, знижуеться толера-нтнiсть до вуглеводiв i чутливiсть до iнсулiну, розвиваеться компенсаторна гiперiнсулiнемiя, що веде до зниження використання глюкози, збтьшуеться утилiзацiя жирних кислот як енергетичного субстрату, змшюеться продук^я гор-монiв та шш.
Одним з важливих наслщш порушення енергетичного метаболiзму е пригшчення iмуноло-гiчних функцiй, що може виявлятися в цитокшо-вш дисрегуляцп, змiнi функцiонування штинно''' i гуморально' ланок iмунiтету та порушены чин-ниш природно' резистентностi оргашзму [8,12,15,16]. Порушення функцiонування ^тин-но'Т ланки iмунноl системи з актива^ею гуморального компонента, що проявляеться у виник-неннi пперглобулшемп, виявлеш в клiнiчних до-слiдженнях за розвитку дiабету 2 типу та ожиршня. Дослщження iмунологiчних функцш, про-веденi на дiет-iндукованих експериментальних моделях (в основному на рацюнах з високим вмютом жирiв), виявили подiбнi ефекти в харак-терi змiн Т-клiтинного iмунiтету [9,14,17].
Мета дослвдження
Метою роботи було дослщити вплив високо-калоршно''' дiети (ВКД) на фiзiологiчнi параметри щурiв, вмют глюкози (Г) i глiкозильованого гемо-глобiну (ГГ) в кровi та на структуры параметри iмунноТ системи.
Об'ект i методи дослiдження
Дослщження проводили на бтих щурах ма-сою 210-215г, згщно Правил европейськоТ кон-венцп по захисту сав^в, що використовуються в наукових цтях. Упродовж першого тижня всi
селезiнка, лiмфоцити.
щур1 отримували стандартну !'жу "Purina rodent chow" i воду ad libitum. На 8-й день тварини ран-дом1зовано були роздiленi на 2 групи. Тварини I (контрольно!) групи протягом наступних 10 тиж-нiв отримували стандартну !'жу i воду ad
libitum, II - знаходились на ВКД (фета #С 11024, Research Dietes, New Brunswick, NJ), створено!' для шдукци' ожирiння у щурiв, за даними л^ера-тури [6]. Щоденно контролювали споживання корму, раз на тиждень щурiв зважували та визна-чали концентрацiю Г та вмют ГГ в кровк Концен-трацiю глюкози встановлювали за допомогою приладу «ГПЮКОФОТ-И» (Украша) згщно шстру-кцп. Вмiст глiкозильованого гемоглобшу вимiрю-вали спектрофотометрично при довжиш хвилi 443 нм за допомогою наборiв реактивiв фiрми «Lachema» (Роая). Через 10 тижнiв тварин умертвляли, обраховували шдекс маси тiла, до-слiджували фiзiологiчнi параметри селезiнки тварин, вимiрювали загальну кiлькiсть лiмфоци-^в, життездатнiсть клiтин, органний iндекс ви-значали як долю загально!' маси тта щурiв [7]. Статистичну обробку отриманих даних проводили за t критерiем Стьюдента.
Результати дослвджень та ïx обговорення
Гiперкалорiйне харчування, поряд з шшими зовнiшнiми чинниками та генетичною схильнiстю визначають появу метаболiчних змiн, що сприя-ють порушенню функцп ß-клiтин i втрат чутли-востi тканин до шсулшу та призводять до розвитку таких захворювань, як цукровий дiабет та ожирiння. Механiзми розвитку та участь iмуноло-гiчних змiн в цих процесах доа залишаються не з'ясованими.
В результат проведеного дослщження було встановлено, що ВКД #С 11024, на вщмшу вiд мишей, у щурiв не викликала ожиршня. 1ндекс маси тiла у щурiв контрольно!' групи в кiнцi екс-перименту склав 0,63+0,01г/см2, а у щурiв дослн дно!' групи 0,61+0,01г/см2 (табл.). Упродовж перших 7 тижшв перебування на ВКД рiвень Г по-ступово зростав, хоча i залишався в межах нор-ми. Збтьшення термiну перебування на ВКД до 10 тижшв призводило до зростання рiвня Г до 6,3 + 0,1 мм/л проти 2,5 + 0,5 мм/л на початку есперименту.
Через 10 тижшв знаходження на ВКД рiвень Г в кровi зрю та ГГ в кровi щурiв, що знаходились на ВКД показало зростання показниш вщносно
Актуальт проблеми сучасно!" медицини
контрольних значень в 2,5 та 8,9 pa3iB вщповщ-но.
Передумовою розвитку гшерглкемм, критерн ем якоГ е патолопчно пiдвищений рiвень глкози-льованого гемоглобшу, е порушення засвоення глюкози з кровотоку шсулшзалежними тканинами (печшкою, м'язами, жировою тканиною) в результат зниження чутливостi клiтин-мiшеней до дм iнсулiну. Компенсаторне збiльшення секрецп iнсулiну ß-клiтинами пщшлунковоГ залози здатне
Ревень глюкози та
певний час забезпечувати нормальну толерант-нють до глюкози. Тривала гiперiнсулiнемiя при-зводить до змши чутливостi iнсулiнових рецеп-торiв, з ймовiрним наступним ïx блокуванням, внаслiдок чого глюкоза i жири, якi надходять з |'жею, депонуються жировою тканиною, що пщ-силюе iнсулiнорезистентнiсть. З iншого боку п-перiнсулiнемiя пригнiчуе розпад жирiв i сприяе накопиченню жирово' тканини.
Таблиця 1.
зильованого гемоглобну у кровi тварин впродовж 10 тижн1в
Тижы Контроль 1 2 3 4 5 6 7 10
Глюкоза, мм/л 2,5+0,5 3,7±0,2 6,6±0,3 4,6±0,2 5,0±0,4 4,1±0,4 5,5±0,1 4,6±0,3 6,3±0,1
Глкозильований гемо-глобiн, мкмоль фрукто-зи/г гемоглобшу 0,09±0,02 0,17±0,05 0,74±0,06 1,23±0,08 0,80±0,06 1,38±0,03 0,63±0,05 0,79±0,02 0,80+0,04
Таблиця 2.
Вплив вuсококалорiйноï diemu на масу тварин та морфологiчний стан печнки
Показники Маса щурiв, г 1ндекс маси г/см2 Абсолютна маса селезшки Вiдносна маса селезшки Органний шдекс Кiлькiсть лiмфоцитiв (107)
Контроль n=6 287,2+8,3 0,63+0,01 1,278+0,023 4,45+0,03 0,445 4,5+0,17
Дослiд n=9 253,4+8,7 0,61+0,01 1,134+0,015* 4,47+0,04 0,447 3,3+0,18*
*- р = 0,05 - достов1рна р1зниця в пор1внянн1 з контролем.
Виснаження секреторного апарату р-кл^ин призводить до порушення толерантност до глюкози та розвитку СД 2 типу. Зпдно сучасним уявленням, зниження функцп р-кл^ин пщшлун-ково'Г залози та виникнення i прогресування ш-сулшорезистентносп поряд з генетичними факторами: дефектами р-кл^ин, мута^ями гешв субстрату шсулшового рецептору (IRS-1, IRS-2), p3-адренорецепторiв, молекулярними дефектами бтюв сигнального шляху шсулшу (глюкознi транспортери - GLUT), обумовлене змшами ме-таболiзму жирово' тканини з посиленням утво-рення вiльних жирних кислот (ВЖК) (лтотоксич-ний ефект) та дисбалансом адипоюыв. Жирова тканина продукуе низку регуляторних чинниш, зокрема, естрогени, фактор некрозу пухлин а, iнтерлейкiн-6, шпбп~ор активатору плазмшогену-1, трансформуючий фактор росту В, анпотензи-ноген, лептин, резистин, адипсин, вюфатин, адипонектин та шшк Змiна продукцп адипокiнiв, що супроводжуе запалення вюцерально' жиро-во' тканини, i може вiдбуватися ще при нормальному шдеш маси тта, прямо, або опосеред-ковано впливае на активнють метаболiчних про-цесiв та функцiонування рiзних систем оргашз-му, в тому чи^ iмунноl.
За результатами нашого дослщження у щу-рiв, що знаходились на ВКД, маса селезшки знижувалась на 12% (p<0,05), кiлькiсть сплено-цитiв зменшувалась на 27% (p<0,05), а органний iндекс селезiнки залишався в межах контрольних величин (p>0,05). Тимус впродовж експери-менту зазнав шволюци, пов'язано' з вком щурiв.
Модуляцiя дiяльностi iмунноl системи, що включала дефекти в специфiчному iмунiтетi, такi як зменшення ктькосп лiмфоцитiв в тимусi, пе-риферичнш кровi та селезiнцi, активацiю фаго-
цитарно' функцп, змши в продукци прозапальних цитоюшв, були виявленi у ob/ob та db/db мишах (моногенн моделi ожирiння: тучнi i дiабетичнi) та Zucker-щурiв (рецесивна форма ожиршня пов'язана з мутацiею лептинового рецептору) [10,11,12]. На генетичних моделях ожиршня та дiабету було також показано атрофiчнi змiни лн мфо'дних оргашв, зниження пролiферативноï активностi лiмфоцитiв. Дефщит Т-клiтинноï ланки iмунiтету, зниження стввщношення CD 4+ / CD 8+ i абсолютно'' ктькосп Т^мфоцтчв, зменшення функцiональноï активностi нейтроф^в i макрофагiв та iнтенсифiкацiя функци В-клiтинноï ланки iмунiтету з пперпродук^ею iмуноглобулi-нiв Ig A, Ig G, Ig M показано в кл^чних дослн дженнях за наявност у пацiентiв ознак метабо-лiчного синдрому [8,9].
Заключення
Таким чином, одержат результати свiдчать, що тривале (11 тижшв) згодовування щурам ко-рмiв з високим вмютом жирiв та вуглеводiв призводить до розвитку переддiабетичного стану на фон вiдсутностi ожирiння та до зменшення маси селезшки та ктькосп спленоци^в, що може в майбутньому спричиняти дисфункцiю iмунноï системи. Виходячи з загальноприйнятого поло-ження про те, що щури i мишi е адекватним об'ектом для вивчення харчового ожиршня [Hariri N., Thibault L., 2010], слщ бiльш широко проводити роз'яснювальну роботу про необхщ-нють збереження балансу мiж бтками, жирами та вуглеводами у повсякденному рацiонi людей, навiть iз нормальною масою тта.
Том 11, Випуск 4(36) 195
HidП¡К ВДНЗУ «Украгнська медична сгпомагпологгчна академ1я»
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Л^ература
1. Бутрова С.А. Метаболический синдром. Ожирение / С.А. Бут-рова ; Под ред. И.И. Дедова, Г.А. Мельниченко. - М., 2004. - С. 44-79.
2. Гриншпун М.Н. Сравнительный анализ методов определения гликозилированого гемоглобина / М.Н. Гриншпун, В.А. Галенок, А.Г. Мазовецкий, В.Е. Диккер // Лаб. дело - 1988. - № 2. - С. 51-54.
3. Дедов И.И. Сахарный диабет / И.И. Дедов, М.В. Шестакова. -М. : Универсум паблишинг, 2003. - 455 с.
4. Демидова Т.Ю. Ожирение и инсулинорезистентность / Т.Ю. Демидова // Трудный пациент. - 2006. - №7. - С. 34
5. Забелина В.Д. Особенности состояния иммунной системы у больных с метаболическим синдромом / В.Д. Забелина, В.М. Земсков, А.М. Мкртумян [и др.] // Терапевт. архив. - 2004. -№5. - С. 21-24.
6. Теа Чанадири. Коррекция окислительного стресса в иммуноко-мпе-тентных клетках (в спленоцитах) под действием комплекса катехинов зеленого чая на модели экспериментального алиментарного ожирения : автореф. дис. на соискание науч. степени канд. мед. наук : спец. «14.00.36 - алергология и иммунология» / Тбилиси, 2006. - С. 20
7. Лимфоциты: Методы. / Пер. с англ. ; Под ред. Дж. Клауса. - М. : Мир, 1990. - 395 с.
8. Мкртумян А.М. Метаболический синдром и состояние вторичного иммунодефицита / А.М. Мкртумян, В.Д Забелина, В.М. Земсков [и др.] // Проб. эндокринологии. - 2000. - № 4. - С. 1014.
9. Bedoui S. Unaltered TNF-a production by macrophages and monocytes in diet-induced obesity in the rat / S. Bedoui, E. Velkoska, S.
Реферат
РАЗВИТИЕ ПРЕДДИАБЕТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НА ФОНЕ ВЫСОКОКАЛЛОРИЙНОЙ ДИЕТЫ Полякова В.В., Кондро М.М., Савчук А.М..
Ключевые слова: высококаллорийная диета, преддиабетическое состояние, селезенка, лимфоциты.
Исследовано влияние высококаллорийной диеты (ВКД) на функциональное состояние крыс. Показано, что ВКД #C 11024 в течение 10 недель не вызывала ожирение у животных, однако являлась причиной развития преддиабетического состояния с увеличением уровня глюкозы и гликозилирован-ного гемоглобина в 2,5 и 8,9 раза соответственно. Установлено снижение массы селезенки и общего количества лимфоцитов.
Summary
DEVELOPMENT OF PRE-DIABETIC CONDITION AGAINST HIGH ENERGY DIET Polyakova V.V. , Kondro М.М. , Savchuk О.М.
Key words: high energy diet, pre-diabetic condition, spleen, lymphocytes.
The effect of a high energy diet (HED) on the functional condition of rats has been researched in this study. It has been shown that the use of the HED No. C 11024 for 10 weeks does not result in the development of any pre-diabetic condition in the animals, never the less this leads to elevated glucose and glycosylated hemoglobin level by 2.5 and 8.9 times respectively. The loss of spleen weight and total lymphocyte count has been determined.
Bozinovski [at al.] // Journal of inflammation. - 2005. - V. 2. - P. 11-18.
Calderan L. In vivo phenotyping of the ob/ob mouse by magnetic resonance imaging and 1H-magnetic resonance spectroscopy. Obesity / L. Calderan, P. Marzola, E. Nicolato [et al.] // - 2006. -V. 14. - P. 405-414.
Hariri N. High-fat diet-induced obesity in animal models / N. Hariri, L. Thibault // Nutrition Research Reviews. - 2010. - V. 23. - P. 270-299.
Howard J.K. Leptin protects mice from starvation-induced lymphoid atrophy and increases thymic cellularity in ob/ob mice / J.K. Howard, G.M. Lord, G. Matarese // J. Clin. Invest. - 1999. - V. 104. - P. 1051-1059.
La Cava A. The weight of in immunity / A. La Cava, G. Matarese // Nat. Rev. Immunol. - 2004. - V. 4. - P. 371-379. Matarese G. Leptin in immunology / G. Matarese, S. Moschos, C.S. Mantzoros // J.Immunol. - 2005. - V. 174. - P. 3137-3142. Mito N. Analysis of the effect of leptin on immune function in vivo using diet-induced obese mice / N. Mito, H. Yoshino, T. Hosoda, K. Sato // Endocrinolody. - 2003. - V. 180. - P. 167-173. Otero M. Leptin, from fat to inflammation: old questions and new insights / M. Otero, R. Lago, F. Lago // FEBS Lett. - 2005. - V. 579(2). - P 295- 301.
Pandona P. Metabolic syndrome. A comprehensive perspective based on interactions between obesity, diabetes and inflammation / P. Pandona, A. Aliada, A. Chaudhuri [et al.] // Circulation. - 2005. -V. 110, № 11. - P.1448-1454.
Yang H. Obesity accelerates thymic aging / H. Yang [et al.] // Blood. - 2009. - V. 114(18). - P. 100-110.
УДК 611.62 + 591.462 + 616-001.18 Попадинець О.Г.
РЕАКЦ1Я СТРУКТУРНИХ ЕЛЕМЕНТ1В СТ1НКИ СЕЧОВОГО М1ХУРА ЩУР1В Р1ЗНОГО В1КУ НА ВПЛИВ ЗАГАЛЬНО1 ГЛИБОКО1 ППОТЕРМП
ДВНЗ "1вано-Франшський нацюнальний медичний ушверситет", м.1вано-Франшськ
У робот{ представлено результати комплексного досл{дження морфофункцюнального стану сттки сечового мгхура (гнтраорганних кровоносних судин, оболонок, ттрамурального вегетативного сплетення) у р{зт термти постгтотерм{чного пер{оду, яке проводилося в експериме-нт{ на 30 нестатевозрших та 30 статевозрших щурах-самцях масою 120-150 г та 160-180 г в{дпов{дно (10 тварин - контрольна група). У досл{джуваних структурах у рант термти ви-явлено реактивно-деструктивш змти, на 7-му добу - дистроф{чно-деструктивш процеси, на 14-ту добу вже е компенсаторно-пристосувальн прояви, як{ в подальшому посприяли в{дновним процесам, що ми й спостерггали на 30-ту добу.
Ключов1 слова: сечовий м1хур, загальна глибока ппотерм1я.
У розмаггл етюпатогенетичних причин захво-рювань сечового мiхура вагому роль в^грае саме гiпотермiя [2]. Однак, з'ясування особливо-стей структурних процеав, що вщбуваються у
сечовому Mixypi пщ впливом холоду, залиши-лось без належно'1 уваги. Доведено, що у розви-тку адаптивно!' вщпов^д на стpесовi впливи pi3-но'|' природи активно залучаються мастоцити [1].
