CC BY
48
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles “Health & education millennium”, 2014, volume 16, no. 3
—--------- —
STATE OF INSULIN RECEPTORS IN DAMAGE TO THE PANCREAS IN AN EXPERIMENT
Gurina1 A.E., Mikaelian2 N.P., Terentev2 A.A.
1North-Ossetian state medical academy Department of biological chemistry, Vladikavkaz, Russia 2Pirogov Russian National Research Medical University Department of biological chemistry, medical faculty, Moscow, Russia
In damage of the pancreas in experiment, the background of insulin deficiency associated with activation of processes of lipid peroxidation, manifested increasing concentrations of both primary and secondary products of lipid peroxidation, changes in structural and functional properties of membranes, as well as disturbances in the antioxidant defense system. Against in experimental diabetes increased lipid peroxidation in erythrocyte membranes leads to disruption of lipid-protein relationships and reduce the activity of insulin receptors. Lowering insulinreseptorny interaction leads to the decrease in glucose uptake in the studied tissues by lowering the activity of insulin receptors, especially expressed in experimental duodenal ulcer associated with streptozotocine-induced diabetes.
Keywords: insulin receptors, damage of the pancreas, streptozotocine-induced diabetes, lipid peroxidation.
СОСТОЯНИЕ ИНСУЛИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА
Гурина1 А.Е., Микаелян2 Н.П., Терентьев2 А.А.
1 Северо-Осетинская государственная медицинская академия Кафедра биологической химии
ул. Пушкинская, 40, Владикавказ, РСО-Алания, Россия, 362019
2Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Кафедра биологической химии лечебного факультета ул. Островитянова, 1, Москва, Россия, 117997
При повреждении поджелудочной железы наблюдается снижение инсулинсвязывающей активности инсулиновых рецепторов в результате нарушения липид-белковых взаимоотношений вызванных активацией процессов липо-пероксидации, проявляющейся увеличением содержания как первичных, так и вторичных продуктов ПОЛ, изменением структурно-функциональных свойств в мембранах, а также понижением антиоксидантной защиты клеток. Уменьшение инсулинрецепторного взаимодействия приводит к снижению потребления глюкозы особенно выраженного при экспериментальной язве двенадцатиперстной кишки, сочетанной с экспериментальным сахарным диабетом.
Ключевые слова: инсулиновые рецепторы, повреждение поджелудочной железы, стрептозотоциновый диабет, липопероксидация.
Целью исследования явилось изучение связывающей активности инсулиновых рецепторов (ИР), процессов утилизации глюкозами эритроцитами, про- и антиоксидантной системы при нарушенной функции поджелудочной железы в эксперименте.
Эксперименты проведены на 80 половозрелых крысах-самцах линии Wistar, которые были разделены на 4 группы. Первую группу составили 20 контрольных животных, вторую — 20 крыс с экспериментальным сахарным диабетом (стреп-тозотоциновым), третью — 20 особей с экспериментальной язвой двенадцатиперстной кишки, четвертую — 20 животных с сочетанной патологией (язва двенадцатиперстной кишки, смодели-
рованная на фоне экспериментального сахарного диабета — ЭСД).
Инсулиновую недостаточность в эксперименте вызывали путем однократного внутри-брюшинного введения 2,5% раствора стрептозо-тоцина (производство фирмы «Sigma») в дозе 60 мг/кг массы животного. Контрольным животным (I группа) вводили эквивалентное количество физиологического раствора.
Экспериментальную язву двенадцатиперстной кишки (язва ДПК) создавали по методу
S. Okabe (1971) — ацетатную модель (животные III группы). Животных, вошедших в IV группу, по окончанию остротоксического периода —
—---------- —
~ 22 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Fundamental studies -------------------
на 14 сутки ЭСД, оперировали, вызывая язву ДПК вышеуказанным способом.
У всех животных в эритроцитах изучена ИСА с использование меченного I-инсулина по методу J. Roth (1983) [3], базальная и стимулируемая инсулином утилизация глюкозы (УГ) в описании
Н.П. Микаелян (1992) [2], активность перекисного окисления липидов (ПОЛ) по концентрации малонового диальдегида (МДА) и гидроперекисей (ГП) по методу Y. Yagi (1976) [4]. О состоянии антиоксидантной защиты клеток судили по изменению активности каталазы, супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГП), глутатион^-транс-феразы (ГТ), концентрации восстановленного глута-тиона (GSH), которые определяли наборами фирмы «Sigma» (Германия). В крови исследовали концентрацию глюкозы, гликозилированного гемоглобина с помощью диагностических наборов (ООО «Агат»).
Полученные результаты показывают уменьшение инсулинсвязывающей активности (ИСА) — наблюдается понижение связывания 1251-инсулина с инсулиновыми рецепторами эритроцитов во второй группе животных (с ЭСД) и в четвертой (ЭСД + язва ДПК). Наиболее ярко выраженные изменения отмечены в группе животных с комбинированной патологией — ЭСД и язва ДПК.
Снижение связывания 125I инсулина в условиях гипергликемии приводит к нарушению процессов утилизации глюкозы эритроцитами. Нами выявлено понижение как базальной, так и стимулируемой инсулином утилизации глюкозы клетками (р < 0,05) во всех группах животных, что приводит к нарушению синтеза АТФ. При этом наблюдается отрицательная корреляционная взаимосвязь между уровнем глюкозы крови и процессами утилизации глюкозы эритроцитами (г = -0,62, р < 0,05).
Инсулиновые рецепторы (ИР) — это белки клеточных мембран, которые расположены в ее фосфолипидном бислое. Известно, что в условиях инсулиновой недостаточности наблюдается его нарушение вследствие развивающегося оксида-тивного стресса, который приводит к активации процессов свободнорадикального окисления. В последнее время все большее внимание уделяется изучению одного из осложнений сахарного диабета — развитию гастродуоденальных язв [1]. Нами отмечено статистически достоверное увеличение концентрации гликозилированного гемоглобина у животных (р < 0,001) всех экспериментальных групп, но наиболее выраженное в 4 группе. Наблюдается активация процессов перекисного окисления мембранных липидов, что приводит
к увеличению концентрации продуктов липоперок-сидации — ГП и МДА (p < 0,01), уменьшению активности ферментов антиоксидантной защиты (СОД, ГП, ГТ) и концентрации GSH (p < 0,05). Наиболее выраженные изменения выявлены при сочетанной патологии ЭСД и язва ДПК.
Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют об изменении физико-химических свойств мембран эритроцитов: повышение их вязкости и снижение активности мембраносвязанных ферментов, в том числе и инсулиновых рецепторов, что сопровождается падением ИСА (p < 0,01), и может привести к развитию инсулинрезистентности. Эти нарушения, наиболее выражены при повреждении поджелудочной железы при ЭСД, ассоциированном с язвой двенадцатиперстной кишки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агапова Н.Г. Сахарный диабет и пептическая язва — случайная связь или закономерность? // Мистецтво л^вання. 2007. № 2(38). С. 38—42.
2. Микаелян Н.П. Метаболический статус и инсу-линсвязывающая активность клеток крови и печени при экстремальных состояниях (клинико-экспериментальное исследование): автореф. дисс. докт биол. наук. М., 1992.
3. Roth R.A., Cassell D.J. Insulin receptor: evidence that it is a proteinkinase // Science. 1983. 219. N 4582. P. 299—301.
4. Yagi Y., Matsuda M., Yagi K. Formation of lipo-peroxide in isolated sciatic nerve by chinoform-ferric chelate // Experimentia. 1976. 32(7). 905— 906.
5. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2011. Т. 13. № 1.
6. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». 2013. Т. 15. № 7. URL: http ://e-pubmed. org/isu15 -7.html
REFERENCES
1. Agapova N.G. Mistetstvo likuvannya, 2007, no. 2(38), pp. 38—42.
2. Mikaelyan N.P. Metabolicheskiy status i insulin-svyazyvayuschaya aktivnost' kletok krovi i pecheni pri ekstremal'nykh sostoyaniyakh (kliniko-eksperimental'noe issledovanie), Doctor’s thesis, Moscow, 1992, 41 p.
3. Roth R.A., Cassell D.J. Insulin receptor: evidence that it is a proteinkinase, Science, 1983, 219, no. 4582, pp. 299—301.
4. Yagi Y., Matsuda M., Yagi K. Formation of lipo-peroxide in isolated sciatic nerve by chinoform-ferric chelate, Experimentia, 1976, 32(7), pp. 905— 906.
5. Zhurnal nauchnykh statey. Zdorov'e i obrazovanie vXXI veke, 2011, volume 13, no. 1.
6. Elektronnyy nauchno-obrazovatel’nyy vestnik «Zdorov’e i obrazovanie v XXI veke», 2013, volume 15, no. 7, available at: http://e-pubmed.org/isu15-7.html
—----------- —
~ 23 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
