CC BY
82
УДК 615.384:57.084:616.379-008.64:547.854.6
Н.А. Пальчикова, О.И. Кузьминова, В.Г. Селятицкая
ВЛИЯНИЕ ПЕРФТОРАНА НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЖИВОТНЫХ К ДИАБЕТОГЕННОМУ ДЕЙСТВИЮ АЛЛОКСАНА И ТЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДИАБЕТА
ГУ Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск
Показано, что введение перфторана животным с экспериментальным сахарным диабетом способствует нормализации показателей углеводного обмена и снижению тяжести течения заболевания. Введение перфторана до индуцирования диабета повышает чувствительность животных к токсическому действию аллоксана.
Ключевые слова: перфторан, аллоксан, экспериментальный сахарный диабет, тяжесть заболевания
Перфторан (ПФ) — кровезаменитель с газотранспортной функцией на основе перфторорга-нических соединений, разрешен для медицинского применения в России с 1996 года [6]. Данные литературы свидетельствуют, что в последнее время ПФ, помимо ургентных ситуаций, находит все большее применение в клинике внутренних болезней, в микрохирургии глаза, при тяжелом течении инфекционных заболеваний [9]. Поскольку в клинических и экспериментальных исследованиях выявлено улучшение микроциркуляции при введении ПФ в регионарное и системное кровеносное русло [1, 9], патогенетически обоснованным является его применение при осложнениях сахарного диабета, связанных с развитием местной тканевой гипоксии. Показаны положительные результаты при использовании ПФ в комплексном лечении пародонта и трофических язв нижних конечностей у больных сахарным диабетом [5, 7]. Однако нет четкого представления об эффектах, которые могут проявляться при введении ПФ на организменном уровне, в том числе и у больных сахарным диабетом. В таких случаях помогают экспериментальные исследования, результаты которых позволяют охарактеризовать закономерности реагирования здорового и больного организма на введение препарата, что, в свою очередь, может быть использовано для расширения сферы его применения [2, 3, 10, 14].
В работе изучали влияние ПФ на чувствительность экспериментальных животных к диабето-генному действию аллоксана, а также на тяжесть течения сахарного диабета у крыс с явной формой заболевания.
Методика
Эксперименты проводили на половозрелых крысах-самцах Вистар (п = 112), полученных из питомника Института цитологии и генетики СО
РАН (Новосибирск). Содержание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу МЗ СССР от 12.08.1977 г. №755).
Животных делили на 5 групп:
1 — контроль (п=4) — крысы, которым в течение двух дней внутрибрюшинно вводили физиологический раствор в дозе 0,2 мл/100 г массы тела;
2 — ПФ (п=10) — крысы, которым в течение двух дней внутрибрюшинно вводили эмульсию перфторана в дозе 0,2 мл/100 г массы тела; выводили из опыта на 7-е сутки после последнего введения перфторана;
3 — АЛ (п=55) — крысы, которым в течение двух дней внутрибрюшинно вводили физиологический раствор, и на следующий день вызывали экспериментальный сахарный диабет однократным внутрибрюшинным введением диабетоген-ной дозы аллоксана — 17 мг/100 г массы тела; выводили из опыта на 6-е или 16-е сутки после введения аллоксана;
4 — ПФ+АЛ (п=31) — крысы, которым в течение двух дней вводили эмульсию ПФ, и на следующий день вызывали аллоксановый диабет; выводили из опыта на 7-е сутки после последнего введения ПФ;
5 — АЛ+ПФ (п=12) — крысы с глюкозури-ей через 7 дней после введения аллоксана более 0,5 г/сут, которым на 8-е и 9-е дни вводили ПФ; выводили из опыта на 7-е сутки после последнего введения ПФ.
В динамике эксперимента измеряли массу тела, объем выпитой воды, диурез, глюкозурию, учитывали количество больных животных с летальным исходом. В крови измеряли содержание
глюкозы колориметрическим методом и иммуно-реактивного инсулина (ИРИ) — радиоиммунным методом с использованием коммерческих наборов, рассчитывали глюкозо-инсулиновый индекс как отношение концентрации глюкозы в ммоль/л к концентрации ИРИ в мкЕд/мл.
Для статистической обработки полученных результатов использовали критерий Хи-квадрат, дисперсионный анализ по Краскелу-Уоллису и непараметрический критерий Манна-Уитни. Данные в таблицах представлены в виде медиан (Ме) и интерквартильных размахов (25 и 75% процентили).
Результаты
У крыс из группы ПФ значения исследованных показателей — потребление воды, диурез, экскреция глюкозы с мочой, уровни гликемии и ИРИ — не отличались от таковых у контрольных животных (Таблицы 1, 2). Значения глюкозо-ин-сулинового индекса составили у контрольных
животных — 0,41 (0,33-0,44), у крыс из группы ПФ — 0,42 (0,36-0,44), что соответствует данным литературы для здоровых животных [12].
В течение первых 5 суток после введения диа-бетогенной дозы аллоксана у лабораторных крыс развивается острая форма диабета, которая характеризуется гипергликемией, усилением питьевой активности, увеличением диуреза и может приводить к гибели животных на 3-5-е сутки заболевания [11, 13]. Как видно из таблицы 1, у крыс в первые двое суток после введения аллоксана резко увеличились потребление воды, диурез и глюкозурия. Содержание глюкозы в крови, взятой из хвостовой вены через 2 дня после введения аллоксана, в группе АЛ составило 12,3 (7,1-17,0) ммоль/л, а в группе ПФ+АЛ в 2 раза больше — 25,1 (15,9-40,6) ммоль/л, р<0,05.
Летальность животных на 3-4-е сутки после введения аллоксана составила 31,8% в группе АЛ и 74,2% в группе ПФ+АЛ (р<0,05). В работе
Таблица 1
Показатели тяжести течения аллоксанового сахарного диабета у животнъхразнъх экспериментальнъх групп (медиана, 25-75 процентили)
Показатель Срок после введения аллоксана (сут) Экспериментальная группа Р
Контроль ПФ АЛ ПФ+АЛ АЛ+ПФ
Объем потребленной воды (мл/сут) - 4 (3-5) 4 (3-5) - -
1 13 * (10-20) 15 * (10-20)
2 20 * (14-32) 15 * (10-28)
6 30 * (17-43) 4 (3-18) <0,05
9 35 * (24-48) 20 * (14-33)
13 27 * (17-42) 22 * (6-40)
Диурез (мл/сут) - 8,9 (6,7-10,0) 5,6 (4,6-7,5) - -
1 27,0 * (16,5-34,0) 26,0 * (16,5-30,5)
2 31,0 * (22,5-39,5) 23,0 * (13,0-30,5)
6 34,0 * (18,0-56,0) 11,0 * (9,0-30,3) <0,05
9 45,8 * (34,8-60,5) 22,5 * (19,3-32,3)
13 37,8 * (18,8-53,6) 26,4 * (18,0-41,5)
Глюкозурия (г/сУт) - 0,003 (0,002-0,004) 0,003 (0,003-0,004) - -
1 1,30 * (0,62-2,02) 0,87 * (0,46-1,59)
2 1,98 * (1,13-3,06) 1,22 * (0,31-2,47) <0,05
6 3,66 * (1,77-5,85) 0,005 (0,003-3,06) <0,05
9 4,68 * (3,31-6,73) 1,76 * (1,30-3,08)
13 3,63 * (1,71-5,88) 2,20 * (0,65-3,43)
Примечание. * — статистически значимые отличия от групп «Контроль» и «ПФ» (р<0,05)
Таблица 2
Содержание глюкозы и ИРИ в крови крыс разных экспериментальных групп (медиана, 25^75 процентили)
Показатель Срок после введения аллоксана (сУт) Экспериментальная группа Р
Контроль ПФ АЛ ПФ+АЛ АЛ+ПФ
Глюкоза, ммоль/л - 5,6 (5,5+5,7) 5,5 (5,1+5,6)
6 16,0 * (13,3+18,0) 8,4 * (6,7+18,1)
16 18,0 * (9,4+28,1) 9,5 * (8,4+10,8)
ИРИ (мкЕд/мл) - 15,20 (13,80+18,03) 15,55 (11,83+19,29)
6 0,10* (0,10+3,08) 16,27 (7,95+32,83) <0,05
16 1,30* (0,10+20,43) 0,10* (0,10+3,45)
Примечание. * — статистически значимые отличия от групп «Контроль» и «ПФ» (р<0,05)
Н.Б. Кармен с соавт. [8] обнаружено повышение интенсивности начальных стадий ПОЛ в мембране эритроцитов в течение 24-168 часов после однократного внутривенного введения ПФ экспериментальным животным, что, по мнению авторов, отражает повышение активности данного процесса во всем организме. Поскольку цитотоксичес-кий потенциал аллоксана опосредуется запуском процессов образования свободных радикалов в клетках поджелудочной железы и других тканей [13], можно высказать предположение о суммарной гиперактивации перфтораном и аллоксаном окислительных процессов в организме, в результате чего усиливается тяжесть острой фазы ал-локсанового диабета, что подтверждается более выраженной гипергликемией и, соответственно, большей летальностью животных этой группы.
Через 6 суток после введения аллоксана у оставшихся животных из группы ПФ+АЛ потребление воды, диурез, глюкозурия были статистически значимо ниже, чем в группе АЛ (Таблица 1). Уровень глюкозы в крови у крыс из группы АЛ имел тенденцию к повышению, а у крыс из группы ПФ+АЛ — к снижению (Таблица 2). Медиана содержания ИРИ в крови крыс из группы ПФ+АЛ не отличалась от величины аналогичного показателя у контрольных животных, но интерквартильный размах этого показателя был больше (Таблица 2). У 75% животных из группы ПФ+АЛ глюкозо-инсулиновый индекс не отличался от контрольных значений, в то время как у всех крыс из группы АЛ он существенно превышал единицу, что свидетельствует о выраженных нарушениях гормональной регуляции углеводного обмена.
Введение ПФ через неделю после инъекции аллоксана, т.е. в хроническую стадию заболевания, не ухудшало течения аллоксанового диабета. Статистически значимых отличий в значениях изученных параметров у животных из групп АЛ и
АЛ+ПФ выявлено не было (Таблица 1,2), отмечена лишь тенденция к их более быстрой нормализации у крыс, которым вводили ПФ. Содержание ИРИ в крови у крыс из обеих групп было ниже, чем у контрольных животных. Значения глюко-зо-инсулинового индекса превышали единицу более чем у 60% животных в каждой группе. Однако такой интегральный показатель общего состояния животных, как изменение массы тела за последние 7 дней эксперимента, достоверно различался и составил 5 (-5^8) г — в группе АЛ+ПФ и -13 (-19^-6) г у крыс из группы АЛ, р<0,05. Был применен балльный метод оценки показателей, характеризующих тяжесть течения аллоксано-вого диабета, использованный нами ранее при анализе влияния других биологически активных соединений на динамику заболевания [4]. Сумма баллов в группе АЛ составила 32±7, в группе АЛ+ПФ — 15±1, р<0,05.
Полученные результаты свидетельствуют, что введение ПФ животным на фоне развившегося явного аллоксанового диабета облегчает течение заболевания. Это может быть следствием способности препарата улучшать газообмен на уровне тканей, предотвращать гипоксию, а также его сорбционными и диуретическими свойствами [5, 9, 10].
Заключение
Введение ПФ животным с экспериментальным сахарным диабетом способствует нормализации показателей углеводного обмена и снижению тяжести течения заболевания, что согласуется с данными литературы по действию препарата при других патологических процессах. В то же время введение ПФ здоровым животным повышает чувствительность к токсическому действию ал-локсана, что подтверждает необходимость проработки схем использования ПФ (дозы, сроки, кратность введения) в комплексной терапии различных патологических состояний.
INFLUENCE OF PERFTORAN ON ANIMALS' SENSITIVITY TO DIABETOGENIC ALLOXAN ACTION AND EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS COURSE
N.A. Palchikova, O.I. Kuzminova, V.G. Selyatitskaya
It is shown that introduction of perftoran to animals with experimental diabetes mellitus promotes normalization of carbohydrate metabolism parameters and decrease of severity of a disease course. Introduction of perftoran up to diabetes induction raises animals' sensitivity to toxic alloxan action.
Литература
1. Влияние перфторана на микроциркуляцию и реологические свойства крови у больных с гастродуо-денальными кровотечениями / Д.Ю. Лазаренко, М.Д. Ханевич, Г.А. Софронов и др. // Российский биомедицинский журнал Medline.ru. — 2004. — Т. 5. — С. 70-73.
2. Влияние перфторана на содержание макроглобулинов в сыворотке крови и перитонеальном экссудате крыс с острым экссудативным воспалением (перитонитом) / О.Ф. Лыкова, Т.В. Романова, Л.М. Моисеева и др. // Бюл. экспер. биол. мед. — 2004. — Т. 138, № 10. — С. 397-399.
3. Влияние перфторана на течение экспериментального гепатита / А.Ю. Ковеленов, Ю.В. Лобзин, Н.Н. Плужников, Д.Г. Дьячков // Экспериментальная и клиническая фармакология. — 2001 — № 3. — С. 41-44.
4. Влияние приема пробиотика «Биовестин-лакто» на течение аллоксанового диабета и структуру слизистой оболочки толстой кишки у экспериментальных животных / Н.А. Пальчикова, Н.П. Бгатова, А.И. Калмыкова и др. // Бюл. СО РАМН. — 2006. — № 1. — С. 67-71.
5. Жартыбаев Р.Н. Клинико-цитологические исследования применения перфторана для лечения заболеваний пародонта у больных сахарным диабетом / Р.Н. Жартыбаев, М.Р. Рыс-Улы. // Российский
биомедицинский журнал Medline.ru. — 2004. — Т. 5. — С. 208-209.
6. Иваницкий Г.Р. Кровезаменитель «Перфторан» / Г.Р. Иваницкий, С.И. Воробьев // Вестник РАН. — 1997. — Т. 67, № 11. — С. 998-1013.
7. Использование перфторана и димексида в комплексном лечении трофических язв нижних конечностей у больных сахарным диабетом / С.А. Коленов, С.Э. Овчаров, А.В. Кузин, Л.И. Вардаев // Российский биомедицинский журнал Medline.ru. — 2004. — Т. 5. — С. 102-103.
8. Кармен Н.Б. Структурно-функциональное состояние мембран эритроцитов и его коррекция перфтора-ном / Н.Б. Кармен, Н.П. Милютина, А.А. Орлов // Бюл. экспер. биол. мед. — 2005. — Т. 139, № 5. — С. 517-519.
9. Краткий очерк клинического применения перф-торана / Л.А. Богданова, Е.И. Маевский, Р.Я. Сенина, С.Ю. Пушкин // Медицинский научный Internet журнал «MedWeb» — 2002. — № 4. — С. 11-20.
10. Особенности воздействия перфторана на структурно-метаболические нарушения в печени при экспериментальном атеросклерозе / Г.Ф. Лескова, А.Б. Ми-чунская, Л.П. Кобозева, Е.Д. Клименко // Бюл. экспер. биол. мед. — 2003. — Т. 136, № 10. — С. 386-389.
11. Пальчикова Н.А. Количественная оценка чувствительности экспериментальных животных к диа-бетогенному действию аллоксана / Н.А. Пальчикова, В.Г. Селятицкая, Ю.П. Шорин // Пробл. эндокринол.
— 1987. — № 4. — С. 65-68.
12. Ульянов А.М. Инсулярная система животных при хроническом дефиците гепарина / А.М. Ульянов, Ю.А. Тарасов // Вопросы медицинской химии. — 2000.
— Т. 46, № 2. — С. 149-154.
13. Экспериментальный сахарный диабет. Роль в клинической диабетологии / В.Г. Баранов, И.М. Соко-ловерова, Э.Г. Гаспарян и др. — Л.: Наука, 1983. — 240 с.
14. Ярема И.В. Перфторан в профилактике образования послеоперационных спаек при перитоните (экспериментальное исследование) / Ярема И.В., Магомедов М.А. // Бюл. экспер. биол. мед. — 2003. — Т. 136, № 12. — С. 661-663.
