Научная статья на тему 'СДВИГИ В ОБМЕНЕ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ В КОЖЕ, ПЕЧЕНИ И КРОВИ КРЫС ПРИ ФРУКТОЗООБОГАЩЕННОЙ ДИЕТЕ'

СДВИГИ В ОБМЕНЕ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ В КОЖЕ, ПЕЧЕНИ И КРОВИ КРЫС ПРИ ФРУКТОЗООБОГАЩЕННОЙ ДИЕТЕ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
59
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН / ФРУКТОЗООБОГАЩЕННАЯ ДИЕТА / ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНЫ / КРЫСЫ

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Терещенко М. В., Бутолин Е. Г.

В последнее время в питании наблюдается увеличение доли легкоусвояемых углеводов в сочетании с гиподинамией, приводящее к нарушению углеводного и жирового обмена, возрастанию риска инсулинорезистентности и сердечно-сосудистых заболеваний. Ранее выявлена связь избыточного потребления фруктозы с развитием инсулинорезистентности, стеатогепатита, гипертриглицеридемии, нарушением содержания белков в межклеточном матриксе. Структурными компонентами соединительной ткани являются гликозаминогликаны. Изучению метаболизма гликозаминогликанов в условиях фруктозообогащенной диеты посвящены лишь единичные исследования. Целью работы было выявление особенностей в обмене гликозаминогликанов в коже, печени и крови крыс при фруктозообогащенной диете. Исследования проведены на 48 белых беспородных крысах-самцах с начальной массой тела 170-210 г. Опытная группа (24 крысы) в течение 35 дней получала фруктозообогащенную диету (57,6% фруктозы) и далее переводилась на стандартный рацион вивария. Контрольная группа (24 крысы) содержалась на стандартном рационе питания. Из эксперимента крыс выводили под кратковременным эфирным наркозом путем декапитации на 21, 35, 60 дни от начала исследования, измеряя до этого массу тела. В сыворотке крови определяли уровень гликемии, инсулина, содержание общего холестерина, липопротеинов низкой и высокой плотности, триглицеридов, активность аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы, рассчитывали индексы атерогенности, инсулинорезистентности HOMA и CARO, коэффициент де Ритиса. В гомогенатах изучаемых тканей, а также в сыворотке крови определяли содержание общих гликозаминогликанов и их фракций. В ходе эксперимента фруктозообогащенная диета способствовала развитию гипергликемии, инсулинорезистентности, дислипидемии, активации цитолитических ферментов с преимущественным поражением клеток печени. Изменения сохранялись после отмены диеты. Масса тела опытных животных не имела статистически значимого прироста по сравнению с контрольной группой. Рост количества общих гликозаминогликанов в изучаемых гомогенатах тканей и сыворотке крови при фруктозообогащенной диете свидетельствует об усилении одновременно как синтетических, так и катаболических процессов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Терещенко М. В., Бутолин Е. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHANGES IN THE METABOLISM OF CARBOHYDRATE-CONTAINING BIOPOLYMERS IN RATS’ SKIN, LIVER AND BLOOD IN FRUCTOSE-ENRICHED DIET

Recently, there has been an increase in the proportion of easily digestible carbohydrates in the diet combined with hypodynamia, leading to impaired carbohydrate and fat metabolism and an increased risk of insulin resistance and cardiovascular disease. Earlier, the connection of excessive fructose consumption with the development of insulin resistance, steatohepatitis, hypertriglyceridemia, violation of protein content in the intercellular matrix was revealed. The structural components of the connective tissue are glycosaminoglycans. Only few studies have been devoted to the study of glycosaminoglycan metabolism under conditions of a fructose-rich diet. The aim of the work was to reveal the peculiarities in the metabolism of glycosaminoglycans in the skin, liver, and blood of rats on a fructose-enriched diet. The studies were performed on 48 male white mongrel rats with an initial body weight of 170-210 g. The experimental group (24 rats) received a fructose-enriched diet (57.6% fructose) for 35 days and then were transferred to a standard vivarium diet. The control group (24 rats) was kept on the standard diet. The rats were removed from the experiment under short-term ether anesthesia by decapitation on days 21, 35, and 60 from the beginning of the study, measuring body weight before that. Blood serum levels of glycemia, insulin, total cholesterol, low- and high-density lipoproteins, triglycerides, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, lactate dehydrogenase activity were determined; atherogenicity, HOMA and CARO insulin resistance indices, de Ritis coefficient were calculated. The content of total glycosaminoglycans and their fractions were determined in homogenates of the tissues studied, as well as in blood serum. During the experiment, fructose-rich diet contributed to the development of hyperglycemia, insulin resistance, dyslipidemia, activation of cytolytic enzymes with predominant lesions of liver cells. The changes persisted after the diet was cancelled. Body weight of the experimental animals had no statistically significant increase compared to the control group. An increase in the amount of total glycosaminoglycans in the studied tissue homogenates and blood serum under the fructose-rich diet indicates an increase in both synthetic and catabolic processes simultaneously.

Текст научной работы на тему «СДВИГИ В ОБМЕНЕ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ В КОЖЕ, ПЕЧЕНИ И КРОВИ КРЫС ПРИ ФРУКТОЗООБОГАЩЕННОЙ ДИЕТЕ»

2023 т 13 № 1 крымскии журнал экспериментальной и клиническои медицины

УДК: 612.015.32:612.398:577.11:[612.36+612.1+612.79]:613.2

DOI: 10.29039/2224-6444-2023-13-1-50-57

СДВИГИ В ОБМЕНЕ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ В КОЖЕ, ПЕЧЕНИ И КРОВИ КРЫС ПРИ ФРУКТОЗООБОГАЩЕННОЙ ДИЕТЕ

Терещенко М. В., Бутолин Е. Г.

Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики, ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России (Ижевская ГМА), 426034, ул. Коммунаров, д.281, Ижевск, Россия

Для корреспонденции: Терещенко Мария Васильевна, ассистент кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики, ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия», e-mail: [email protected]

For correspondence: Maria V. Tereshchenko, assistant of the Department of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Izhevsk State Medical Academy, e-mail: [email protected]

Information about authors:

Tereshchenko M. V., http://orcid.org/0000-0001-6701-1095 Butolin E. G., http://orcid.org/0000-0002-3312-4689

РЕЗЮМЕ

В последнее время в питании наблюдается увеличение доли легкоусвояемых углеводов в сочетании с гиподинамией, приводящее к нарушению углеводного и жирового обмена, возрастанию риска инсулинорезистентности и сердечно-сосудистых заболеваний. Ранее выявлена связь избыточного потребления фруктозы с развитием инсулинорезистентности, стеатогепатита, гипертриглицеридемии, нарушением содержания белков в межклеточном матриксе. Структурными компонентами соединительной ткани являются гликозаминогликаны. Изучению метаболизма гликозаминогликанов в условиях фруктозообогащенной диеты посвящены лишь единичные исследования. Целью работы было выявление особенностей в обмене гликозаминогликанов в коже, печени и крови крыс при фруктозообогащенной диете. Исследования проведены на 48 белых беспородных крысах-самцах с начальной массой тела 170-210 г. Опытная группа (24 крысы) в течение 35 дней получала фруктозообогащенную диету (57,6% фруктозы) и далее переводилась на стандартный рацион вивария. Контрольная группа (24 крысы) содержалась на стандартном рационе питания. Из эксперимента крыс выводили под кратковременным эфирным наркозом путем декапитации на 21, 35, 60 дни от начала исследования, измеряя до этого массу тела. В сыворотке крови определяли уровень гликемии, инсулина, содержание общего холестерина, липопротеинов низкой и высокой плотности, триглицеридов, активность аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы, рассчитывали индексы атерогенности, инсулинорезистентности HOMA и CARO, коэффициент де Ритиса. В гомогенатах изучаемых тканей, а также в сыворотке крови определяли содержание общих гликозаминогликанов и их фракций. В ходе эксперимента фруктозообогащенная диета способствовала развитию гипергликемии, инсулинорезистентности, дислипидемии, активации цитолитических ферментов с преимущественным поражением клеток печени. Изменения сохранялись после отмены диеты. Масса тела опытных животных не имела статистически значимого прироста по сравнению с контрольной группой. Рост количества общих гликозаминогликанов в изучаемых гомогенатах тканей и сыворотке крови при фруктозообогащенной диете свидетельствует об усилении одновременно как синтетических, так и катаболических процессов.

Ключевые слова: углеводный обмен, фруктозообогащенная диета, гликозаминогликаны, крысы.

CHANGES IN THE METABOLISM OF CARBOHYDRATE-CONTAINING BIOPOLYMERS IN RATS' SKIN, LIVER AND BLOOD IN FRUCTOSE-ENRICHED DIET

Tereshchenko M. V., Butolin E. G.

Izhevsk State Medical Academy, Izhevsk, Russia

SUMMARY

Recently, there has been an increase in the proportion of easily digestible carbohydrates in the diet combined with hypodynamia, leading to impaired carbohydrate and fat metabolism and an increased risk of insulin resistance and cardiovascular disease. Earlier, the connection of excessive fructose consumption with the development of insulin resistance, steatohepatitis, hypertriglyceridemia, violation of protein content in the intercellular matrix was revealed. The structural components of the connective tissue are glycosaminoglycans. Only few studies have been devoted to the study of glycosaminoglycan metabolism under conditions of a fructose-rich diet. The aim of the work was to reveal the peculiarities in the metabolism of glycosaminoglycans in the skin, liver, and blood of rats on a fructose-enriched diet. The studies were performed on 48 male white mongrel rats with an initial body weight of 170-210 g. The experimental group (24 rats) received a fructose-enriched diet (57.6% fructose) for 35 days and then were transferred to a standard vivarium diet. The control group (24 rats) was kept on the standard diet. The rats were removed from the experiment under short-term ether anesthesia by decapitation on days 21, 35, and 60 from the beginning of the study, measuring body weight before that. Blood serum levels of glycemia, insulin, total cholesterol, low- and high-density lipoproteins,

triglycerides, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, lactate dehydrogenase activity were determined; atherogenicity, HOMA and CARO insulin resistance indices, de Ritis coefficient were calculated. The content of total glycosaminoglycans and their fractions were determined in homogenates of the tissues studied, as well as in blood serum. During the experiment, fructose-rich diet contributed to the development of hyperglycemia, insulin resistance, dyslipidemia, activation of cytolytic enzymes with predominant lesions of liver cells. The changes persisted after the diet was cancelled. Body weight of the experimental animals had no statistically significant increase compared to the control group. An increase in the amount of total glycosaminoglycans in the studied tissue homogenates and blood serum under the fructose-rich diet indicates an increase in both synthetic and catabolic processes simultaneously.

Key words: carbohydrate metabolism, fructose-rich diet, glycosaminoglycans, rats.

В мире за последние 30 лет наблюдается тенденция к увеличению неинфекционных заболеваний, ключевым моментом которых являются метаболические нарушения, связанные с отсутствием физической активности и нездоровым питанием [1]. Рост метаболического синдрома (МС) среди населения зафиксирован во многих странах. Так по данным исследования ЭССЕ-РФ-2, МС выявлен у 33% россиян в возрасте 2564 лет [2]; в США по данным NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) - за период 1988-2012 гг его частота возросла с 25,3 до 34,2% [3]; в азиатско-тихоокеанском регионе порядка 1/5 взрослой популяции страдают МС [4]. В течение этого времени произошли изменения пищевого рациона с преобладанием легкоусвояемых углеводов. В сочетании с низкой физической активностью эти изменения способствуют нарушению углеводного и жирового обмена, вследствие чего возрастает риск инсулинорези-стентности (ИР) и сердечно-сосудистых заболеваний, занимающих в РФ лидирующие позиции в структуре смертности [5]. Также возрастает вероятность формирования сахарного диабета 2 типа, при этом ожидается, что к 2030 году число людей с диагнозом СД2 во всем мире превысит 360 миллионов человек [1]. Легкоусвояемые углеводы, в том числе фруктоза, добавляемые в безалкогольные напитки, соки и хлебобулочные изделия, составляет значительную долю в питании детей, подростков и молодых людей. В ряде научных работ выявлена связь избыточного потребления фруктозы с развитием инсулиноре-зистентности, внутрипеченочным накоплением липидов и гипертриглицеридемией, нарушением содержания белков в межклеточном матриксе [6;7]. При этом изучению метаболизма гликоза-миногликанов (ГАГ) в условиях высококалорийной, в том числе фруктозообогащенной диеты посвящены лишь единичные исследования [6].

Цель исследования - выявить особенности в обмене гликозаминогликанов в коже, печени и крови крыс при фруктозообогащенной диете.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Эксперименты проведены на 48 белых беспородных крысах-самцах с начальной массой тела 170-210 г. Работу выполняли руководству-

ясь правилами GLP, Приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 01.04.2016 №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики», а также требованиями локального этического комитета ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России (протокол №713 от 23.03.2021).

Животные содержались в стандартных условиях вивария: температура воздуха 19-21°С, световой режим 12ч: 12ч и свободный доступ к пище и воде. Животных разделили на 2 группы. Для контрольной группы (24 крысы) использовали стандартный рацион вивария, из расчета 74,4 ккал/сутки на одну крысу. Опытная группа (24 крысы) получала фруктозообогащенную диету (ФД), содержащую 57,6% фруктозы от калорийности суточного рациона, что соответствовало 166 ккал/сутки на крысу.

Эксперимент продолжался в течение 35 дней. Далее животных опытной группы переводили на стандартный рацион питания. Из эксперимента крыс выводили под кратковременным эфирным наркозом путем декапитации на 21, 35, 60 дни от начала эксперимента. Кровь, собранную в пробирки, центрифугировали (3000 об/мин, 15 мин.) и в полученной сыворотке определяли: уровень гликемии, содержание общего холестерина (Хс), липопротеинов низкой (Хс-ЛПНП) и высокой плотности (Хс-ЛПВП), триглицеридов (ТГ), активность ферментов - аланинаминотрансфера-зы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) c помощью автоматического биохимического анализатора AU-480 («Beckman Coulter», США) с использованием реактивов этого же производителя; концентрацию инсулина - на иммуноферментном анализаторе StatFax-2100 («Awareness Technology», США) реактивами компании ООО «Вектор-Бест», РФ. Измеряли массу тела животных до начала эксперимента, а также на 21-, 35- и 60 дни опыта. По результатам биохимических исследований рассчитывали: индекс атерогенности ИА=(Хс-Хс-ЛПВП)/Хс-ЛПВП; индексы инсулинорезистент-ности НОМА=(глюкоза натощак х инсулин на-тощак)/22,5; CARO= глюкоза натощак/инсулин натощак; коэффициент де Ритиса=АСТ/АЛТ. В гомогенатах тканей печени и кожи, а также

крымскии журнал экспериментальном и клиническои медицины

2023, т. 13, № 1

в сыворотке крови определяли содержание общих ГАГ по уровню гексуроновых кислот [8] в модификации П. Н. Шараева (1987), содержание сульфатированных ГАГ (сГАГ) - по методу Е. В. Карякиной (патент SU 1125548, 1984 г.), количество несульфатированных ГАГ (н/сГАГ) рассчитывали по формуле н/сГАГ=общие ГАГ- сГАГ.

Статистическую обработку данных выполняли в программе SPSS Statistica 10. Достоверность определяли c помощью непараметрического критерия Манна-Уитни, принимая различия между группами статистически значимыми при p<0,05. Результаты исследований представляли в виде медианы и интерквартильного размаха Ме [Q1;Q2], а также вычисляли разницу в процентах по отношению к контролю.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В ходе эксперимента у крыс, получающих фруктозообогащенную диету, не наблюдалось

статистически значимого прироста массы тела по сравнению с контрольной группой (таблица 1). Так на 21, 35 и 60 дни прибавка массы тела опытной группы составила 4,3%, 13,6% и 12,7%, а в контрольной группе в эти же дни - 9,5%, 9% и 9,9% соответственно. Полученные результаты не противоречат раннее проведенным исследованиям [7; 9].

Повышение уровня глюкозы и инсулина в сыворотке крови опытных крыс отмечалось во все дни эксперимента (таблица 2); наибольший прирост глюкозы был отмечен на 35 день на 34,7% (p<0,05), инсулина - на 60 день на 340% (p<0,05).

Одновременно наблюдались изменения индексов HOMA и CARO с максимальными значениями на 60 день: увеличение HOMA в 5,2 раза с одновременным снижением индекса CARO в 3,4 раза по сравнению с контролем (p<0,05).

Таблица 1

Изменения массы тела крыс при фруктозообогащенной диете по сравнению с контрольной группой

Срок эксперимента, сут. 21-й день 35-й день 60-й день

Условие опыта контроль (n=8) опыт (n=8) контроль (n=8) опыт (n=8) контроль (n=8) опыт (n=8)

Прирост массы тела, % 9,5 4,3; р=1 9 13,6; р=1 9,9 12,7; р=1

Примечание: * - р<0,05 при сравнении с контрольной группой; +/-% - разница в процентах по отношению к контролю.

Таблица 2

Показатели углеводного обмена в сыворотке крови крыс при фруктозообогащенной диете.

(Ме^1^2])

21-й день эксперимента 35-й день эксперимента 60-й день эксперимента

Показатели Контроль (n=8) Опыт (n=8) Контроль (n=8) Опыт (n=8) Контроль (n=8) Опыт (n=8)

глюкоза (ммоль/л) 6,48 [6,18;6,72] 8,01* [7,18;8,56] +23,6% 6,36 [5,92;6,71] 8,57* [7,97;10,28] +34,7% 6,53 [6,45;6,75] 7,87* [7,53;8,46] +20,5%

инсули, мкЕд/мл 1,75 [1,45 ;2,10] 2,60* [2,35;3,05] +48,6% 1,65 [1,40 ;2,00] 3,60* [3,45;3,95] +118% 1,67 [1,52 ;2,00] 7,35* [4,90;8,50] +340%

HOMA, усл. ед. 0,50 [0,40;0,63] 0,91* [0,77;1,16] 0,47 [0,37;0,60] 1,37* [1,20;1,82] 0,49 [0,44;0,60] 2,57* [1,66;3,20]

CARO, усл. ед. 3,73 [3,21;4,31] 3,00* [2,81;3,12] 3,74 [3,36;4,39] 2,41* [2,31;2,60] 3,89 [3,43;4,10] 1,13* [0,99;1,68]

Примечание: * - достоверно значимые отличия (р<0,05) по сравнению с контролем. +/-% - разница в процентах по отношению к контролю.

В ходе эксперимента у животных опытной группы также отмечались сдвиги показателей жирового обмена. Так, концентрация Хс и Хс-ЛПНП была выше контрольных значений во все дни эксперимента, (р<0,05), с максимальным приростом к 60 дню на 73,9% и 143,5% соответственно, (р<0,05). Статистически значимые изменения ТГ наблюдались на 35 и 60 день на 24,4% и

26,8% соответственно (таблица 3, рисунок 1). Известно, что у крыс, отмечается высокое содержание Хс-ЛПВП, которое поддерживается даже при избытке жиров в питании [9]. Возможно, этим объясняется повышение этих липопротеинов в наших опытах. Тем не менее, показатели ИА достоверно увеличились к 35 дню и сохранили свои значения после отмены диеты (на 60 день).

Таблица 3

Показатели липидного обмена в сыворотке крови крыс при фруктозообогащенной диете.

(МеЮ1Ю2])

Показатели 21-й день эксперимента 35-й день эксперимента 60-й день эксперимента

Контроль (п=8) Опыт (п=8) Контроль (п=8) Опыт (п=8) Контроль (п=8) Опыт (п=8)

Хс (ммоль/л) 0,88 [0,82;0,94] 1,34* [0,91;1,60] + 52,3% 0,85 [0,79;0,93] 1,36* [1,28;1,81] +54,5 % 0,89 [0,84;0,95] 1,53* [1,27;1,77] +73,9 %

Хс-ЛПВП (ммоль/л) 0,47 [0,40;0,48] 0,66* [0,47;0,82] +40,4% 0,48 [0,41;0,50] 0,63* [0,54;0,85] +34% 0,46 [0,41;0,49] 0,67* [0,54;0,78] +42,5%

Хс-ЛПНП (ммоль/л) 0,23 [0,22;0,28] 0,44* [0,29;0,59] +91,3% 0,22 [0,20;0,25] 0,41* [0,29;0,51] +78,2% 0,25 [0,24;0,29] 0,56* [0,38;0,76] +143,5%

ТГ (ммоль/л) 0,41 [0,36;0,45] 0,47 [0,40;0,55] +14,6% 0,40 [0,36;0,43] 0,51* [0,50;0,83] +24,4% 0,41 [0,36;0,43] 0,52* [0,42;0,63] +26,8%

ИА, усл.ед. 0,93 [0,83;1,12] 0,94 [0,89;1,03] 0,84 [0,75;0,97] 1,21* [1,05;1,43] 0,95 [0,91;1,04] 1,27* [1,25;1,34]

Примечание: * - достоверно значимые отличия (р<0,05) по сравнению с контролем. +/-% - разница в процентах по отношению к контролю.

Рис.1. Изменение содержания показателей липидного обмена в сыворотке крови крыс при ФД (прирост в процентах по отношению к контролю).

Примечание: * - достоверно значимые отличия (р<0,05) по сравнению с контролем.

Отмечалась повышенная активность АЛТ в сыворотке крови на 21, 35 и 60 дни на 32, 36 и 26% соответственно, (р<0,05). Одновременно в эти же дни наблюдалось достоверное повыше-

ние ЛДГ на 33, 98 и 110% (р<0,05) соответственно. Коэффициент де Ритиса при этом статистически значимо снижался во все дни эксперимента в опытной группе (рисунок 2).

крымский журнал экспериментальной и клинической медицины

Рис.2. Изменения активности печеночных ферментов в сыворотке крови крыс при фруктозообогащенной диете (ФД) (прирост в процентах по отношению к контролю).

Примечание: * - достоверно значимые отличия (p<0,05) по сравнению с контролем.

Фруктозообогащенная диета способствовала изменению содержания углеводсодержащих биополимеров в изучаемых тканях. Так, отмечалось снижение количества общих ГАГ в сыворотке крови крыс на 21 день на 26,3% (р<0,05), с последующим нарастанием на 35 и 60 день на 41,5 и 45,7% (р<0,05) по сравнению с контролем. Полученные данные обусловлены изменением в основном сульфатированной фракции ГАГ (рисунок 3).

В гомогенатах ткани печени статистически значимое нарастание общих ГАГ, наблюдаемое с 35 и 60 дня на 70,1% и 154,6% (р<0,05) соответственно, связано с увеличением н/сГАГ. В гомогенатах кожи количество общих ГАГ было повышено во все дни эксперимента с максимальным значением на 21 день на 225,8% (р<0,05) за счет сульфатиро-ванных ГАГ, в дальнейшем повышение было обусловлено за счет несульфатированной фракции.

Рис. 3. Содержание общих гликозаминогликанов и их фракций в сыворотке крови, ткани печени и коже животных при фруктозообогащенной диете (прирост в процентах по отношению к контролю).

ОБСУЖДЕНИЕ

Повышение глюкозы в крови при фруктозообогащенной диете обусловлено, вероятно, осо-

бенностями метаболизма фруктозы. Поступая с пищей в больших количествах, часть фруктозы уже в кишечнике подвергается изомеризации с образованием глюкозы, другая ее часть - всасы-

вается в кишечнике с помощью белков-переносчиков и поступает в печень, где участвует в глю-конеогенезе. Оба механизма могут способствовать повышению глюкозы в крови [10; 11]. Несмотря на то, что фруктоза не вызывает активации синтеза инсулина напрямую, повышение глюкозы в крови рефлекторно усиливает этот процесс, что подтверждается нарастанием концентрации инсулина на 118% (p<0,05) к 35 дню эксперимента. При отмене диеты инсулин продолжал нарастать (340% (p<0,05) на 60 день). Учитывая сопутствующее увеличение индекса HOMA с одновременным снижением индекса CARO у опытных животных, можно констатировать формирование ИР. Таким образом, изменения в углеводном обмене, вызванные ФД, сохранялись после ее отмены с нарастанием показателей в отдаленные сроки (на 60 день).

Известно, что поступающая с пищей в больших количествах фруктоза метаболизируется в печени через пируват до ацетил-КоА. При этом, происходит бесконтрольный синтез пировино-градной кислоты, так как активность фруктоки-назы не зависит от количества конечного продукта. В результате, образующийся ацетил-КоА идет на синтез холестерина, жирных кислот, кетоновых тел. Таким образом, обмен фруктозы ускоряет синтез жирных кислот в печени и их этерификацию с последующим образованием триглицеридов (ТГ) [12], что объясняет гипер-холестеринемию и гипертриглицеридемию в нашем эксперименте.

Кроме того, гипергликемия и формирующаяся ИР ингибируют действие инсулина на липолиз в жировой ткани, способствуют гли-кированию Хс-ЛПНП, которые задерживаясь в кровотоке захватываются моноцитами, макрофагами, гладкомышечными клетками сосудов, способствуя накоплению в них липидов [12]. Нарастание индекса атерогенности (ИА) в нашем опыте в 1,4 раза на 35 день подтверждает вышесказанное (таблица 3).

Увеличение синтеза Хс, Хс-ЛПНП и ТГ в ходе эксперимента и депонирование липидов в различных органах и тканях способствует развитию окислительного стресса, нарастанию уровня продуктов перекисного окисления липи-дов [13] и вызывает повреждение гепатоцитов, что подтверждается нарастанием активности АЛТ, ЛДГ во все дни эксперимента. Полученные данные свидетельствуют об активации ци-толитических ферментов с преимущественным поражением клеток печени, что подтверждается снижением коэффициента де Ритиса во все дни эксперимента (рисунок 2).

Уменьшение общих ГАГ (за счет сГАГ) в сыворотке крови крыс с максимальным их приростом в коже на 21 день связано, возможно, с преобла-

данием синтетических процессов. Последующее нарастание общих ГАГ на 35 и 60 день, отмеченное, как в сыворотке крови, так и в гомогенатах печени и кожи, объясняется одновременным усилением как синтетических, так и катаболических процессов. Прирост общих ГАГ за счет несуль-фатированной фракции в гомогенатах печени и кожи на 35 и 60 дни (p<0,05), связан, вероятно, с активным захватом гиалуроновой кислоты из сыворотки крови и увеличением внеклеточного матрикса изучаемых тканей, вызванное воспалением и повреждением печени [14].

Таким образом, развивающаяся в результате ФД, ИР, дислипидемия, активация цитоли-тических ферментов с преимущественным поражением гепатоцитов способствует развитию субклинического хронического воспаления [6;15;16], сопровождающегося деструкцией, что подтверждается увеличением общих ГАГ в сыворотке крови крыс на 35 день и в отдаленные сроки (на 60 день) эксперимента. С другой стороны, развитие воспаления способствует формированию тканевой гипертрофии, активируя синтез одного из компонентов соединительной ткани - гликозаминогликанов, что подтверждается увеличением общих ГАГ в тканях печени и коже на 35 день и в отдаленные сроки (на 60 день).

ВЫВОДЫ

1. Применение фруктозообогащенной диеты в течение 35 дней и после ее отмены (на 60 день) способствовало развитию гипергликемии, инсулинорезистентности, дислипидемии и нарастанию нарушений липидного обмена.

2. Рост количества общих гликозаминогли-канов в изучаемых гомогенатах тканей и сыворотке крови при фруктозообогащен-ной диете свидетельствует об усилении одновременно как синтетических, так и катаболических процессов.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.

ЛИТЕРАТУРА

1. Jitender Sorout , Sudhanshu Kacker, Neha Saboo Metabolic syndrome and possible treatments (consecutive therapies): a literature review, Department of Physiology, RUHS College of Medical Sciences, Jaipur, India, Miznarodnij endokrinologicnij zurnal. 2022;18(6):351-357. doi:10.22141/2224-0721.18.6.2022.1206.

2. Баланова Ю. А., Имаева А. Э., Куценко В. А., Капустина А. В., Муромцева Г. А., Евсти-

крымский журнал экспериментальной и клинической медицины

феева С. Е., Максимов С. А., Карамнова Н. С., Яровая Е. Б., Шальнова С. А., Драпкина О. М. Метаболический синдром и его ассоциации с социально-демографическими и поведенческими факторами риска в российской популяции 25-64 лет. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020;19(4):2600. doi:10.15829/1728-8800-2020-2600.

3. Moore J. X., Chaudhary N., Akinyemiju T. Metabolic syndrome prevalence by race/ethnicity and sex in the United States, National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-2012. Prev Chronic Dis. 2017;14(3):160287. doi:10.5888/ pcd14.160287.

4. Ranasinghe P., Mathangasinghe Y., Jayawardena R. Prevalence and trends of metabolic syndrome among adults in the Asia-pacific region: A systematic review. BMC Public Health. 2017;17(1):101. doi:10.1186/s12889-017-4041-1.

5. Бойцов С. А., Демкина А. Е., Ощепкова Е. В., Долгушева Ю. А. Достижения и проблемы практической кардиологии в России на современном этапе. Кардиология. 2019;59(3):53-59. https://doi.org/10.18087/cardio.2019.3.10242.

6. Гилева О. Г, Бутолин Е. Г, Терещенко М. В., Оксузян А. В. Влияние высокофруктозной диеты на уровень фибронектина в сыворотке крови крыс. Вопросы питания. 2020;89(2):46-51. doi:10.24411/0042-8833-2020-10015.

7. Решетняк М. В., Хирманов В. Н., Зыбина Н. Н., Фролова М. Ю., Сакута Г. А., Кудрявцев В. Н. Модель метаболического синдрома, вызванного кормлением фруктозой: патогенетические взаимосвязи обменных нарушений. Медицинский академический журнал. 2011;11(3):23-27. doi: 10.17816/MAJ11323-27.

8. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани. Л. И. Слуцкий. Изд-во: М.: Медицина;1969.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Лещенко Д. В., Костюк Н. В., Белякова М. Б., Егорова Е. Н., Миняев М. В., Петрова М. Б. Диетически индуцированные животные модели метаболического синдрома (обзор литературы). Верхневолжский медицинский журнал. 2015;14:34-39.

10. Болезни цивилизации: системные метаболические поражения / В. А. Максимов, К. К. Далидович, А. М. Федорук и др. Москва: Ада-мантЪ; 2020.

11. Биохимия: учебник / под ред. Е. С. Северина. 5-е изд., испр. и доп. М. : ГЭОТАР-Медиа; 2019.

12. Клиническая лабораторная диагностика: в 2 т. Т. 1/под ред. профессора В. В. Долгова. М.: ООО «Лабдиаг»; 2017.

13. Медведев И. Н. Динамика нарушений внутрисосудистой активности тромбоцитов у

крыс в ходе формирования метаболического синдрома с помощью фруктозной модели. Вопросы питания. 2016;85(1):42-46.

14. Юпатов Г. И., Прищепенко В. А., Корнилов А. В. Гиалуронидазная активность сыворотки крови пациентов с циррозом печени. Вестник ВГМУ. 2016;15(1):48-54. doi:10.22263/2312-4156.2016.1.48 .

15. Ковалева Ю. В. Гормоны жировой ткани и их роль в формировании гормонального статуса и патогенезе метаболических нарушений у женщин. Артериальная гипертензия. 2015;21(4):356-370. doi:10.18705/1607-419X-2015-21-4-356-370.

16. Бакалец Н. Ф., Порошина Л.А. Метаболический синдром как фактор риска кожной патологии. Проблемы здоровья и экологии. 2018;(4):9-15. doi:10.51523/2708-6011.2018-15-4-2.

REFERENCES

1. Jitender Sorout, Sudhanshu Kacker, Neha Saboo Metabolic syndrome and possible treatments (consecutive therapies): a literature review, Department of Physiology, RUHS College of Medical Sciences, Jaipur, India, Miznarodnij endokrinologicnij zurnal. 2022;18(6):351-357. doi:10.22141/2224-0721.18.6.2022.1206.

2. Balanova Yu. A., Imaeva A. E., Kutsenko V. A., Kapustina A. V., Muromtseva G. A., Evstifeeva S. E., Maksimov S. A., Karamnova N. S., Yarovaya E. B., Shalnova S. A., Drapkina O. M. Metabolic syndrome and its associations with socio-demographic and behavioral risk factors in the Russian Federation the population is 25-64 years old. Cardiovascular therapy and prevention. 2020;19(4):2600. (In Russ.). doi:10.15829/1728-8800-2020-2600.

3. Moore J. X., Chaudhary N., Akinyemiju T. Metabolic syndrome prevalence by race/ethnicity and sex in the United States, National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-2012. Prev Chronic Dis. 2017;14(3):160287. doi:10.5888/ pcd14.160287.

4. Ranasinghe P., Mathangasinghe Y., Jayawardena R. Prevalence and trends of metabolic syndrome among adults in the Asia-pacific region: A systematic review. BMC Public Health. 2017;17(1):101. doi:10.1186/s12889-017-4041-1.

5. Boytsov S. A., Demkina A. E., Oshchepkova E. V., Dolgusheva Yu. A. Progress and Problems of Practical Cardiology in Russia at the Present Stage. Kardiologiia. 2019;59(3):53-59. (In Russ.). doi:10.18087/cardio.2019.3.10242.

6. Gileva O. G., Butolin E. G., Tereshchenko M. V., Oksuzyan A. V. The effect of a high-fructose diet on the level of fibronectin in the blood serum of

rats. Nutrition issues. 2020;89(2):46-51. (In Russ.). doi:10.24411/0042-8833-2020-10015.

7. Reshetnyak M. V., Khirmanov V. N., Zybina N. N., Frolova M. Y., Sakuta G. A., Kudryavtsev B. N. Fructose-fed model of the metabolic syndrome: pathogenetic relationships between metabolic disorders // Medical academic journal. 2011;11(3):23-27. (In Russ.). doi:10.17816/ MAJ11323-27.

8. Slutsky L. I. Biochemistry of normal and pathologically altered connective tissue. Publishing house: M.: Medicine; 1969. (In Russ).

9. Leshchenko D. V., Kostiuk N. V., Belyakova M. B., Egorova E.N., Miniaev M. V., Petrova M. B. Diet-induced animal models of metabolic syndrome (literature review). Verkhnevolzhsky medical journal. 2015;14:34-39. (In Russ.).

10. Diseases of civilization: systemic metabolic lesions / V. A. Maksimov, K. K. Dalidovich, A.M. Fedoruk, et al. Moscow: Adamant, 2020. (In Russ.).

11. Biochemistry: textbook / edited by E. S. Severin. 5th ed., ispr. and add. M.: GEOTAR-Media; 2019. (In Russ.).

12. Clinical laboratory diagnostics: in 2 t. t. 1 / edited by Professor V. V. Dolgov. M.:LLC «Labdiag», 2017. (In Russ.).

13. Medvedev I. N. Dynamics of violations of intravascular platelet activity in rats during the formation of metabolic syndrome using a fructose model. Nutrition issues. Volume 85, No. 1, 2016. 42-46. (In Russ.).

14. Yupatov G. I., Pryshchepenka V. A, Kornilov A. V. Hyaluronidase activity of blood serum in patients with hepatic cirrhosis. Vestnik of Vitebsk State Medical University. .-2016.-Volume 15, No. 1.-pp. 48-54. (In Russ.). doi:10.22263/2312-4156.2016.1.48 .

15. Kovalyova Y. V. Adipose tissue hormones and their role for female fertility and metabolic disorders. «Arterial'naya Gipertenziya» («Arterial Hypertension»). 2015;21(4):356-370. (In Russ.). doi:10.18705/1607-419X-2015-21-4-356-370.

16. Bakalets N. F., Poroshina L. A. Metabolic Syndrome as a Risk Factor for Skin Pathology. Health and Ecology Issues. 2018;(4):9-15. (In Russ.). doi:10.51523/2708-6011.2018-15-4-2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.