CC BY
72
2. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. В 2-х томах.-Минск: Беларусь, 2002.-463 с.
3. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания/ Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З. и др.- Новосибирск: АРТА,2008.- 284 с.
4. Шабалин А.В., Никитин Ю.П. Защита кардиомиоцита. Современное состояние и перспективы // Кардиология.- 1999, №3.- С.4-10.
5. ATP- depended potassium channels involved in the cardiac protection induced by intermittent hypoxia against ischemia/reperfusion injury// H.F. Zhu, J.W. Dong,, W.Z. Zhu et al.// Life Sci.-2003.-Vol.73, №10.-Р.1275-1287.
6. Backstrom T., Goiny M., Lockowandt U. Cardiac outflow of amino acids and purines during myocardial ischemia and reperfusion // J. Appl. Physiol. — 2003. — Vol. 94, № 3. — P. 1122-1128.
7. Carlucci F., Tabucchi A., Biagioli B. Cardiac surgery: myocardial energy balance, antioxidant status and endothelial function after ischemia-reperfusion // Biomed. Pharmacother.— 2002.—Vol.56, № 10.— P.483-4891.
8. Edmunds N., Moncada S., Marshall J. Does nitric oxide allow endothelial cells to sense hypoxia and mediate hypoxic vasodilatation ? // J.Phisiol.-2003/ - Jan. 15.- P.564-568.
9. Ricchi А., Cardu G., Lettieri B. Bimolecular and biochemical response of myocardial cell to ischemia and reperfusion in the course of heart surgery// J. Cardiovasc. Surg. (Torino).-2001.-Vol. 42, №5.-Р.605-610.
АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ СПИРАЗИДОЛА НА ФОНЕ ИЗАДРИНОВОГО МИОКАРДИТА Цубанова Н.А.
В статье представленны материалы изучения антиоксидантных свойств спиразидола и референс-препаратов на модели острого изадри-нового миокардита у крыс. Антиоксидантную активность спиразидола и референс-препаратов мексидола и вита-мелатонина определяли по уровню МДА, ката-лази, ВГ и ДК в гомогенате мио-карда и уровнем МДА, ВГ и ДК в сыворотке крови, также изучали степень цитолиза кардиомиоцитов (уровнем АсАТ), ВКС. Установлено, что спиразидол проявляет выраженную антиоксидантную и антицитолитическую активность.
Ключевые слова: изадриновый
миокардит, спиразидол.
ANTIOXIDATIVE ACTIVITY OF SPIRAZIDOLUM ON THE BACKGROUND OF IZADRINIC MYOCARDITIS Tsubanova N.A.
In the article the stuffs of study antioxidition of properties spirazidolum and drugs of comparison on model acute izadrinic myocarditis at rats are submitted. Antioxidition activity spirazidolum and comparatively - drugs mexidolum and vita-melato-ninum defined on level MDA, catalase, RG and DC in a homogenate of a myocardium and level MDA, RG and DC in serum of a blood and degree of cytolysis cardiomiocits (level AsAT), WCM. Fixed, that spirazidolum shows expressed antioxidant and nticytolytic activity.
Key words: izadrinic myocarditis,
spirazidolum.
УДК 616.43:615.252
ВЛИЯНИЕ ЭКСТРАКТА ИЗ МИДИЙ НА РЕПАРАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ
титутпррблемэндокриннойпатологииА)
Работа является фрагментом плановой научно-исследовательской работы, N гос.регистрации 0107и000424.
Закономерности физиологического и репаративного обновления клеток поджелудочной железы (ПЖ), как ацинарной, так и островковой части, изучены недостаточно. Рассматривают различные механизмы физиологической регенерации: митотическое деление клеток, их гипертрофию, превращение одних клеток в другие, в частности, ацинарных клеток в островковые [8-10]. Одной из главных причин гибели р-клеток поджелудочной железы при сахарном диабете (СД) 2 типа являются глюко- и липотоксичность, влекущие за собой развитие оксидативного стресса [7], повреждение мембранных клеточных структур, апоптоз и деградацию островков. Вместе с тем, при достаточном количестве биологических субстратов (незаменимых аминокислот и жирных
кислот) для обновления поврежденных участков, возможно, удастся в некоторой мере предотвратить или смягчить отрицательный эффект в первую очередь гипергликемии и защитить функционирующий инсулярный аппарат. В качестве протектора нами был выбран экстракт из мидий, обладающий антиоксидантными свойствами и имеющий уникальный состав. В его составе идентифицированы 20 аминокислот, в том числе, все незаменимые, эссенциальные жирные кислоты, микроэлементы и витамины А, Е, С, и [5].
Целью работы было исследование влияния экстракта из мидий на репаративные процессы в поджелудочной железе крыс при экспериментальном сахарном диабете.
Материал и методы исследования. Нами были изучены морфологические характеристики ПЖ крыс при экспериментальном СД 2 типа. Использовали высокожировую модель относительной инсулиновой недостаточности [6]. Животных длительный срок выдерживали на диете, в которой 40% калорий составляли насыщенные жиры, результатом чего была развившаяся гиперлипидемия. Затем крысам внутрибрюшинно вводили субдиабетогенную дозу стрептозотоцина. После формирования относительной инсулиновой недостаточности и установления базальной гипергликемии животным (40 самцов линии Вистар, половозрелые, массой 200-220 г) начинали давать различные сахароснижающие вещества. Одна группа крыс получала экстракт из мидий ежедневно в дозе 0,4 г/кг массы в течение 14 дней; другая группа - метформин в дозе 0,05 г/кг массы в течение 14 дней; третья - экстракт из мидий и метформин одновременно в таком же режиме. Контрольные крысы с экспериментальным СД не получали никаких гипогликемических средств. Препарат из мидий в виде водного раствора, метформин и воду (плацебо) вводили внутрижелудочным зондированием.
Содержание глюкозы в сыворотке крови определяли глюкозооксидазным методом с использованием ферментативного анализатора «Эксан - Г» (Литва). Гистологические исследования ПЖ проводили по общепринятой методике, окраска срезов ткани гематоксилином и эозином [2].
Результаты исследований были статистически обработаны с помощью стандартного пакета программ Ехсе1 (версия 7). Сравнение двух групп с нормальным распределением производили с использованием классического ^критерия Стьюдента для независимых выборок, при сравнении двух групп с распределением значений, отличным от нормального, использовали критерий Уилкоксона (Манна-Уитни) [4].
Результаты исследования и их обсуждение. В качестве нового перспективного сахароснижающего средства для исследования был выбран экстракт из мидий. Большинство компонентов экстракта могут служить субстратами для синтеза поврежденных клеточных структур и ферментов при диабете. Кроме того, ранее были показаны антиоксидантные свойства данного экстракта [1].
Нами был измерен уровень глюкозы в группах крыс с диабетом и у контрольных нормальных животных. Как видно из данных таблицы 1, после 14 дней получения исследуемых веществ, уровень глюкозы в сыворотке крови крыс с СД (базальная гликемия) достоверно ниже по сравнению с показателями крыс с СД, получавших плацебо, но все же выше показателей нормы. Причем действие экстракта из мидий по величине эффекта сопоставимо с препаратом сравнения метформином, применяющимся в качестве гипогликемического средства при лечении СД 2 типа.
Таблица 1
Влияние экстракта из мидий и метформина на концентрацию глюкозы в крови крыс с
СД 2 типа, (X±Sx), п=5-7
Г руппа Базальная гликемия, ммоль/л
Норма 4,24 ± 0,27
Диабет 13,33 ± 0,34
Диабет+метформин 8,65 ± 0,22 ,
Диабет+экстракт из мидий 8,22 ± 0,11 ,
Диабет+метформин+экстракт из мидий 8,09 ±0,25 ,
** - достоверно относительно нормы, р<0,001 * - достоверно относительно диабета, р<0,01.
Структура нормальной ПЖ имеет вид, представленный на рисунке 1. Паренхима железы состоит из эндокринной и экзокринной частей. Эндокринная часть представлена островками Лангерганса - скоплениями эндокринных клеток вокруг капилляров.
Экзокринную часть образуют ацинусы, состоящие из 8-12 экзокринных секреторных клеток. Кровеносные сосуды проходят в междольковой соединительной ткани [3].
Рис. 1. Морфологическая структура нормальной поджелудочной железы. Окр. г.-э. Ув. х30о.
Рис. 2. Морфология ПЖ у крыс с относительной инсулиновой недостаточностью, получавших плацебо. Окр. г.-э. Ув. х200.
Рис. 3. Морфология ПЖ крыс с относительной инсулиновой недостаточностью, получавших метформин. Окр. г.-э. Ув. х200.
Рис. 4. Морфология ПЖ крыс с относительной инсулиновой недостаточностью, получавших экстракт из мидий. Окр. г.-э. Ув. х200.
Рис. 5. Морфология ПЖ крыс с относительной инсулиновой недостаточностью, получавших метформин в комплексе с экстрактом из мидий. Гиперплазия островков Лангерганса. Окр. г.-э. Ув. х200.
Как представлено на рисунке 2, в группе крыс с экспериментальным СД, получавших плацебо, структура ацинусов не определяется, удается обнаружить их неправильную форму. Клетки ацинусов с явлениями дистрофии. Межацинарные пространства расширены, местами значительно. Имеется гиперемия капилляров. Протоки «пустые», не содержат секрета. Островков Лангерганса практически нет, удается обнаружить 1-2 островка в препарате. Как правило, они неправильной формы, значительно уменьшены в размерах, 50-80 мкм, клетки их находятся в состоянии выраженной дистрофии. Единичные островки некротизированы, на их месте обнаруживаются гомогенные эозинофильные массы. В островковых клетках имеется слабое базофильное окрашивание, что косвенно
свидетельствует о низкой секреторной активности. В островках а-клетки преобладают над Р-клетками.
Как видно из рисунка 3, в группе крыс с СД, получавших метформин, на гистологических препаратах строение ПЖ несколько нарушено за счет снижения количества островков Лангерганса. Ацинусы имеют гистологическое строение близкое к нормальному, однако цитоплазма ациноцитов окрашивается неравномерно, чаще всего встречаются протоки, заполненные секретом, что косвенно свидетельствует о наличии внешнесекреторной активности. В препаратах имеются маленькие островки инсулярного аппарата, как правило, 50-100 мкм, чаще неправильной формы, границы их четкие, р-клетки преобладают над а-клетками. Как исключение, обнаруживаются гиперпла-зированные островки Лангерганса. Данные рисунка 4 свидетельствуют, что в группе диабетических крыс, получавших экстракт из мидий, гистологическая структура ПЖ практически восстановлена. Ацинусы имеют нормальное строение, правильной формы, цитоплазма их окрашена неравномерно, протоки заполнены секретом, что косвенно указывает на внешнесекреторную активность. Инсулярная часть ПЖ представлена единичными в поле зрения островками Лангерганса, чаще всего они неправильной формы, среди них встречаются лентовидные, овальные, округлые, 50-100 мкм.
Маленькие островки, до 50мкм, обнаруживаются рядом с протоками, что говорит о возможности образования р-клеток из протокового эпителия. Как показано на рисунке 5, в группе крыс с экспериментальным СД, принимавших метформин в комплексе с экстрактом из мидий, на гистологических препаратах обнаруживается нормальное строение ацинарной части ПЖ: цитоплазма ацинарных клеток окрашивается неравномерно, протоки заполнены гомогенным секретом, что косвенно свидетельствует о высокой внешнесекреторной активности железы.
Инсулярная часть ПЖ представлена крупными, гиперплазированными островками Лангерганса, которые достигают 300-500 мкм, количество их в каждом поле зрения 2-3, что составляет более 3% от общей массы железы (нормальное содержание 1%). В островках Лангерганса помимо клеточной гиперплазии обнаруживается гипертрофия клеток, местами полиплоидия. Проведенное нами исследование показало, что при применении сахаро-снижающих веществ метформина, экстракта из мидий и их комплекса в качестве протекторов для сохранения структуры ПЖ при отсутствии достаточно выраженной регенеративной способности ПЖ морфология внешнесекреторных ее участков восстанавливается полностью. Регенеративная способность островковой части значительно ниже ацинарной, что подтверждается количественными и качественными характеристиками р-клеток.
Регенерация островков Лангерганса происходит большей частью за счет пролиферации р-клеток, меньше- за счет гипертрофии. Восстановление строения (и по всей видимости функции) островков происходит также на основе внутриклеточных регенеративных процессов, т.е. нормализации числа и структуры органелл в дистофически измененных клетках после устранения причины патологического процесса. Важную роль в нарушениях эндокринной функции ПЖ и ее компенсаторно-приспособительных реакциях играют изменения количественных соотношений между островковой и ацинарной частями органа. Образование новых р-клеток островков Лангерганса может происходит за счет трансформации протокового эпителия в р-клетки. Механизмы репаративной регенерации (митотическое деление клеток, полиплоидизация, внутриклеточные регенеративные и гиперпластические процессы) более выражены при комбинированном действии метформина и экстракта из мидий по сравнению с индивидуальным действием каждого из составляющих.
Исходя из вышеизложенного, экстракт из мидий можно рекомендовать в качестве компонента комплексной гипогликемической терапии СД 2 типа, а также в качестве панкреапротекторного средства.
Защитный эффект экстракта из мидий может быть обусловлен его химическим составом -наличием высокого содержания и качественного разнообразия аминокислот, а также эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот, которые являются субстратами для регенеративных процессов в поджелудочной железе.
1. Возможные молекулярные механизмы действия препарата из мидий в организме крыс с аллоксановым диабетом / Овсяннікова Т.Н., Забелина ИА, Дягелева E.A., Битютская О.Е. // Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74, №4а(додаток 1). - С. бб.
2. Волкова, О. В. Основы гистологии с гистологической техникой [Текст] / О. В. Волкова, Ю. К. Елецкий. - M.: Mедицина, 1982. - 3G4 с.
3. Гистология./ Под ред. Э.Г. Улумбекова, ЮА Челышева. - M.:ГЭОТAР-MEД, 2GG1.-C.39G-393.
4. Лакин Г.Ф. Биометрия. - M.: Высшая школа, 199G. - 352 с.
б. Пат. 6G5G4 A UA, Ф (13), (51)7A61К35/56. Біополімер з тканин молюсків, спосіб його виділення та біологічні властивості / О.Є. Бітютська, ТМ Овсяннікова, AX. Губанова, Н.І. Салатова, Б.І. Гудима, Л.П. Борисова (UA); Південний НДІ морського рибного господарства та океанографії (UA). -№2002108573; заяв. 29.Ю^2; опубл. 15.10.03, Бюл. № Ю. - 18 с.
6. A new rat model of type 2 diabetes: the fat-fed, streptozotocin-treated rat [Text] / M. J. Reed, K. Meszaros, L. J. Entes [et al.] // Metabolism. - 2000. - Vol. 49, № 11. - Р. 1390-1394.
7. Evans J.L., Goldfine I.D., Maddux B.A., Grodsky G.M. Are oxidative stress-activated signaling pathways mediators of insulin resistance and beta-cell dysfunction? // Diabetes. - 2003. - N 1, Vol. 52. - P. 1-8.
8. Minami K., Seino S. Pancreatic acinar-to-beta cell transdifferentiation in vitro // Front Biosci. - 2008. - N 1, Vol. 13. - P. 5824-5837.
9. O’Neill K. E., Eberhard D., Tosh D. Origin of beta-cells in regenerating pancreas // Bioessays. - 2008. -N 7, Vol. 30. - P. 617-620.
10. Sumi S., Gu Y., Hiura A., Inoue K., Stem cells and regenerative medicine for diabetes mellitus // Pancreas. - 2004. - N 3, Vol. 29. - P. e85-89.
ВПЛИВ ЭКСТРАКТУ З МІДІЙ НА РЕПАРАТИВНІ ПРОЦЕСИ В ПІДШЛУНКОВІЙ ЗАЛОЗІ ЩУРІВ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ЦУКРОВОМУ ДІАБЕТІ Шумейко О.Г., Овсяннікова Т.М., Красова Н.С., Гладких О.І., Гайденко Н.І.
У роботі вивчався вплив екстракту з мідії чорноморської на показники глікемії та морфологічну структуру підшлункової залози щурів лінії Вістар з відносною інсуліновою недостатністю, викликаною введенням стрептозотоцину на тлі високожирової дієти. Введення екстракту з мідій, метформіну та їх комплексу щурам впродовж 14 діб після формування відносної інсулінової недостатності знижувало базальну глікемію, відновляло, але з різною ефективністю, морфологічну структуру підшлункової залози. Механізми позитивних ефектів екстракту з мідій, можливо, пов’язані з присутністю у його складі амінокислот та поліненасичених жирних кислот, які можуть бути субстратами для відновлення та регенерації клітинних структур підшлункової залози за умов цукрового діабету.
Ключові слова: цукровий діабет,
підшлункова залоза, екстракт, мідії, регенерація, глікемія.
INFLUENCE OF EXTRACT FROM MUSSELS ON THE PANCREAS REGENERATION IN DIABETIC RATS Shumeyko A.G., Ovsyannikova T.N., Krasova N., Gladkih A., Gaidenko N.I. The aim of this study was to investigate the influence of extract from mussels on serum glucose level and pancreas morphological structures under high-fat and streptozotocin-induced diabetes in male Wistar rats. Oral administration of the extract from mussels, methformine and its complex to diabetic rats within 14 days after insulin deficiency generation reduced the blood glucose and pancreas morphological structures. Possible molecular mechanisms of action of the extract may be due to chemical compounds: amino acids and unsaturated fatty acids which may act as substrates for protection and pancreas cell structures regeneration in the diabetes mellitus.
Key words: diabetes mellitus, pancreas, extract, mussels, regeneration, serum glucose level.
