CC BY
14УДК 616.731-07.23.008+612.045.11
Е. П. Ступак, к. мед. н.
ВГУУ "Украинская медицинская стоматологическая академия"
ВЛИЯНИЕ ПРЕБИОТИКОВ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ВОСПАЛЕНИЯ И АНТИОКСИДАНТНОЙ
ЗАЩИТЫ В ДЕСНЕ КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА
Моделирование сахарного диабета 2 типа (СД2) с помощью протамина вызывает у крыс развитие в десне воспалительно-дистрофических процессов, оцениваемых снижением уровня антиоксидантной системы. Испытанные препараты пребиотиков (лизоцим, кверцетин, виноградная мука, водный экстракт из ягод черники, муко-зин) оказали лечебно-профилактическое действие, особенно, кверцетин и водный экстракт из ягод черники. Ключевые слова: сахарный диабет 2 типа, пребиотики, десна, воспаление, дисбиоз
О. П. Ступак
ВДУЗ «Украшська медична стоматолопчна академш»
ВПЛИВ ПРЕБ1ОТИК1В НА БЮХШ1ЧН1 МАРКЕРИ ЗАПАЛЕННЯ I АНТИОКСИДАНТНОГО ЗАХИСТУ В ЯСНАХ ЩУР1В З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИМ ЦУКРОВИМ Д1АБЕТОМ 2 ТИПУ
Моделювання цукрового дiабета 2 типу (СД2) за допомо-гою протамту викликае у щурiв розвиток в яснах запально-дистрофiчних процеЫв, яш визначали зниженням рiвня антиоксидантной системи.
До^джуват препарати пребiотикiв (niзоцим, кверцетин, виноградне борошно, водний екстракт з ягiд чорнищ, муко-зин) виявили л^вально-профмактичну дiю, особливо, кверцетин i водний екстракт з ягiд чорнищ. Knm4oei слова: цукровий дiабет 2 типу, пребiотики, ясна, запалення, дисбiоз.
E. P. Stupak
HSEE "Ukrainian Medical Dental Academy"
THE INFLUENCE OF PREBIOTICS ON BIOCHEMICAL MARKERS OF INFLAMMATION AND ANTIOXIDANT PROTECTION IN GUM OF RAT WITH EXPERIMENTAL II TYPE DIABETES MELLITUS
The simulation of II type diabetes mellitus (DMMII) with the help of protamine causes in rats the development of inflammatory and dystrophic processes, estimated by the decrease of the level of antioxidant system.
The tested preparations of prebiotics (lysozyme, quercethin, grape powder, water extract of bilberries, mucosine) were of treatment and preventive effect, especially, quercethin and water extract of billberry.
Key words: II type diabetes mellitus, prebiotics, gum, inflammation, disbiosis.
В последние годы получены убедительные доказательства участия микрофлоры в развитии сосудистых осложнений сахарного диабета [1-4]. Показано,
что чрезмерное поступление сахара с пищей или напитками вызывает появление дисбиоза в кишечнике и в полости рта крыс [5]. Моделирование кишечного дисбиоза предопределяет появление сосудистых нарушений, характерных для сахарного диабета [6]. Показано, что значительная часть патологических изменений, наблюдаемых при сахарном диабете, может быть воспроизведена при введении кишечного эндотоксина (липополисахарида), образуемого Грам-отрицательными бактериями, большинство из которых относится к условно-патогенным [7]. Известно, что устранение явлений дисбиоза можно осуществить с помощью препаратов про- или пребиотиков [8, 9]. Учитывая, что пробиотики оказывают кратковременный лечебный эффект [9], в последние годы все больше внимания уделяется пребиотикам, которые представлены веществами, стимулирующими рост собственной пробиотической микрофлоры [9].
Цель настоящего исследования. Равнительное изучение лечебно-профилактического действия ряда препаратов пребиотиков, относящихся к различным классам соединений (ферменты, биофлавоноиды, витамины, ингибиторы ферментов) на состояние десны крыс, у которых воспроизводили сахарный диабет 2 типа. Выбор для исследования этой формы диабета обусловлен тем обстоятельством, что почти 90% больных сахарным диабетом, страдают именно диабетом 2 типа, в котором решающим патогенетическим звеном является инсулинорезистентность [10].
Материалы и методы исследования. Исследования были проведены на белых крысах линии Вистар (самцы, 5 месяцев, живая масса 260±10 г). Всего в опыте было использовано 49 крыс, у 42 из которых воспроизводили сахарный диабет 2 типа (СД2) по методу Ульянова и Тарасова (2000) [11] путем внутримышечного введения протамин сульфата в дозе 4,5 мг/кг 2 раза в день (утром и вечером). В качестве пребиоти-ческих препаратов были использованы фермент лизоцим из яичного белка («Afilact», производства фирмы «CHR. Hansen», Дания), биофлавоноид кверцетин (фармпрепарат, производства фирмы «Merck», Германия), виноградная мука (измельченные сухие листья винограда сорта Изабелла), водный экстракт из ягод черники с концентрацией сухих веществ 4,9 % и препарат "Мукозин" (ацетоновый порошок слизистой оболочки кишки свиньи, содержащий гепарин). Все животные были разделены на 7 равных групп (табл. 1). Препараты пребиотиков начинали вводить с первого дня опыта в течение 10 дней. Умерщвление животных осуществляли на 14-й день под тиопенталовым наркозом (20 мг/кг) путем тотального кровопускания из сердца. Иссекали десну, готовили из нее гомогенат (20 мг/мл 0,05М трис-НС1-буфера рН 7,5) и использовали для биохимических исследований надосадочную жидкость после центрифугирования при 2500 g 15 минут при температуре +4°С. В гомогенате десны определяли содержание малонового диальдегида (МДА) [12], активность эластазы [12] и каталазы [12]. По соотношению активности каталазы и содержания МДА рассчитывали антиоксидантно-прооксидантный индекс АПИ [12].
© Ступак Е. П., 2012.
Таблица 2
Влияние пребиотических препаратов на уровень эластазы в десне крыс с сахарным диабетом 2 типа (СД2)
Таблица 1
Характеристики групп крыс, использованных в опыте (во всех группах п=7)
№ п/п Группа Вводимый препарат Доза на 1 крысу
1 Норма (интактные) - -
2 СД2 + плацебо гель КМЦ 0,5 мл/крысу
3 СД2 + лизоцим гель яичный лизоцим 0,5 мл/крысу 1 мг/крысу
4 СД2 + кверцетин гель кверцетин 0,5 мл/крысу 1 мг/крысу
5 СД2 + виноградная мука гель виноградная мука 0,5 мл/крысу 10 мг/крысу
6 СД2 + водный экстракт из ягод черники с питьевой водой 2 мл/крысу
7 СД2 + мукозин гель мукозин 0,5 мл/крысу 10 мг/крысу
№ п/п Группы Эластаза, мк-кат/кг % изменения активности
1 Норма (интактные) 44±3 -100
2 СД2 + плацебо 55±2 р<0,05 0
3 СД2 + лизоцим 47±3 р>0,3 р1<0,05 -72,7
4 СД2 + кверцетин 47±2 р>0,3 р1<0,05 -72,7
5 СД2 + виноградная мука 45±4 р>0,6 р1<0,05 -90,9
6 СД2 + водный экстракт из ягод черники 47±3 р>0,3 р1<0,05 -72,7
7 СД2 + мукозин 52±3 р>0,05 р1>0,3 -27,2
Примечание : р - показатель достоверности различий с группой № 1; р1 - показатель достоверности различий с группой № 2.
Результаты и их обсуждение. Одним из маркеров воспаления в десне является фермент эластаза, продуцируемая, главным образом, лейкоцитами и обладающая широким спектром деструктивного действия на белки [12]. В табл. 2 представлены результаты определения в десне крыс с СД2 активности эластазы. Из этих данных видно, что моделирование СД2 достоверно увеличивает уровень эластазы в десне, а большинство испытанных пребиотиков (за исключением мукозина) достоверно снижают (почти до нормы) активность эластазы. Наиболее эффективным препаратом оказалась мука из виноградных листьев, в которой имеется очень высокое содержание Р-витаминных веществ, представленных биофлава-ноидами [13].
Результаты определения второго маркера воспаления - МДА - представлены в табл. 3, из которой видно, что этот показатель, отражающий интенсивность свободнорадикальных процессов окисления, существенно увеличен в десне крыс с СД2 (р<0,001). Все без исключения препараты достоверно снижали уровень МДА, особенно, водный экстракт из пасты черники. Приближается к нему по способности снижать концентрацию МДА в десне, кверцетин, обладающий, как известно, широким спектром биологического действия.
В отличие от МДА, активность антиоксидантного фермента каталазы достоверно снижается при СД2 и лишь два препарата (кверцетин и водный экстракт из ягод черники) достоверно повышают (табл. 4). Все остальные препараты пребиотиков проявляют тенденцию к увеличению активности этого фермента.
Результаты определения индекса АПИ в десне крыс с СД 2 типа представлены в табл. 5. Как видно из этих данных, характер изменения уровня индекса АПИ напоминает особенности изменения активности каталазы в десне крыс с СД2, однако, если последняя
снижается на 14 %, то индекс АПИ снижается в 2,6 раза. Все испытанные препараты пребиотиков достоверно повышают уровень АПИ, причем в наибольшей степени кверцетин и водный экстракт черники.
Таблица 3
Влияние пребиотических препаратов на содержание МДА в десне крыс с СД2
№ п/п Группы МДА, ммоль/кг % изменения содержания
1 Норма (интактные) 14,56±0,74 -100
2 СД2 + плацебо 26,22±1,02 р<0,001 0
3 СД2 + лизоцим 18,89±0,80 р<0,01 р1<0,01 -65,3
4 СД2 + кверцетин 16,35±0,55 р>0,05 р!<0,001 -85,5
5 СД2 + виноградная мука 19,10±1,06 р<0,01 р1<0,01 -63,3
6 СД2 + водный экстракт из ягод черники 15,60±0,43 р>0,05 р1<0,001 -21,6
7 СД2 + мукозин 18,16±1,08 р<0,05 р!<0,001 -70,9
Примечание : р - показатель достоверности различий с группой № 1; р1 - показатель достоверности различий с группой № 2.
Таблица 4
Влияние пребиотических препаратов на активность каталазы в десне крыс с СД2
№ п/п Группы Каталаза, мкат/кг % изменения активности
1 2 3 4
1 Норма (интактные) 8,86±0,34 +100
2 СД2 + плацебо 7,59±0,42 р<0,05 0
3 СД2 + лизоцим 7,97±0,38 р>0,05 р:>0,3 +29,9
4 СД2 + кверцетин 8,71±0,36 р>0,5 р1<0,05 +88,2
5 СД2 + виноградная мука 7,85±0,44 р>0,05 р:>0,3 +20,5
6 СД2 + водный экстракт из ягод черники 8,59±0,32 р>0,5 р:>0,1 +78,7
7 СД2 + мукозин 7,86±0,46 р>0,05 р:>0,5 +21,3
Примечание : р - показатель достоверности различий с группой № 1; р1 - показатель достоверности различий с группой № 2.
Таблица 5
Влияние пребиотических препаратов на индекс АПИ в десне крыс с СД2
№ п/п Группы АПИ, ед. % изменения уровня
1 Норма (интактные) 7,66±0,51 +100
2 СД2 + плацебо 2,89±0,20 р<0,001 0
3 СД2 + лизоцим 4,23±0,29 р<0,01 р1<0,05 +28,1
4 СД2 + кверцетин 5,33±0,31 р<0,05 р1<0,01 +51,2
5 СД2 + виноградная мука 4,11±0,284 р<0,01 р1<0,05 +25,6
6 СД2 + водный экстракт из ягод черники 5,51±0,32 р<0,05 р1<0,01 +54,9
7 СД2 + мукозин 4,33±0,27 р<0,01 р1<0,05 +30,2
Примечание : р - показатель достоверности различий с группой № 1; р1 - показатель достоверности различий с группой № 2.
Сходство в характере действия на уровень факторов прооксидантной и антиоксидантной систем биофлавоноида кверцетина и водного экстракта из ягод черники может свидетельствовать о наличии в водном экстракте черники биофлавоноидов, возможно, кверцетина. Кстати, именно водный экстракт черники в наибольшей степени снижает уровень глюкозы в крови (с 7,12±0,20 ммоль/л у крыс с СД2 до 5,55±0,50 ммоль/л у крыс СД2, получавшим водный экстракт черники). Достоверное гипогликемическое действие на уровень сахара в крови крыс с СД2 оказывает и кверцетин (6,27±0,24 ммоль/л, р<0,05), тогда как все остальные препараты пребиотиков проявляют лишь тенденцию к снижению уровня гликемии. В то же время, если судить по характеру изменения активности другого маркера воспаления - эластазы, то все испытанные препараты (кроме мукозина) достоверно снижали эластазную активность, существенно не отличаясь друг от друга.
На основании проведенных нами исследований можно считать одним из наиболее перспективных лечебно-профилактических препаратов пребиотическо-го действия биофлаваноид кверцетин, обладающий очень широким спектром фармакологических свойств [14]. Не менее перспективным, нам кажется, и дальнейшее изучение водного экстракта из ягод черники.
Выводы. 1. Моделирование СД 2 типа у крыс вызывает развитие в десне воспалительно-дистрофических процессов, обусловленных, в определенной степени, снижением уровня антиоксидант-ной системы.
2. Из испытанных препаратов пребиотиков наиболее эффективным оказались кверцетин и водный экстракт из ягод черники.
Список литературы
1. Sykes L. M. Potential risk of serious oral infections in the diabetic patient: a clinical report / L.M. Sykes, A.Sukha // J. Pros. Dent. - 2001. - V. 86. - P. 569-573.
2. Патогенетическая роль дисбактериоза в развитии осложнений сахарного диабета I типа у детей / Г.Н. Розанова, Д.А. Воеводин, М.А. Стенина [и др.] // БЭБИМ. - 2002. - Т. 133, № 2. -С. 196-198.
3. Antibiotic treatment partially protects aginst type 1 diabetes in the bio-breeding diabetes-prone rat. Is the gut flora involved in the development of type 1 diabets? / Brugman S., Klatter F.A., Visser J.T.J. [et al.] // Diabetologia. - 2006. - V. 49, № 9. - Р. 2105-2108.
4. Скрипников П. Н. Особенности микробиоценоза слизистой оболочки полости рта у больных сахарным диабетом 2 типа и атеросклерозом, его коррекция антиоксидантами / П.Н. Скрипников, О.Г. Суковач // Вкник проблем бюлоги i медицини. - 2007. -№ 3. - С. 134-137.
5. Левицкий А. П. Дисбиотические и провоспалительные эффекты сахарной нагрузки (экспериментальные исследования) / А.П. Левицкий, Ю.В. Цисельский // Международный эндокринологический журнал. - 2009. - № 5 (23). - С. 137-140.
6. Щсельський Ю.В. Дисбштичш аспекти патогенезу, про-фшактики i лжування дiабетичноI ретинопати / Ю.В. Щсельський // Автореф. дис. ... доктора мед. наук. - Одеса, 2011. - 30 с.
7. Кишечный эндотоксин в патогенезе воспалительной патологии глаз и антиэндотоксиновая составляющая ее лечения / Я.Х. Вышегуров, И.А. Апиховская, Ю.Е. Батманов [и др.] // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2007. - № 1. -С. 12-14.
8. Левицький А. П. ОбГрунтування патогенетично! ролi дисб^ичних умов порожнини рота у виникненш пшгату в експе-рименп / А.П. Левицький, М.В. Лкшчук, В.М. Зубачик // Експери-ментальна та ктшчна фiзiологiя i бiохiмiя. - 2008. - № 2 (42). -С. 28-36.
9. Левицкий А. П. Пребиотики и проблема дисбактериоза / А.П. Левицкий, Ю.Л. Волянский, К.В. Скидан - Харьков: ЭДЭНА, 2008. - 100 с.
10. Зиммет П. Быстрый рост распространенности сахарного диабета II типа и угроза эпидемии этого заболевания в будущем / П. Зиммет// Ура!нський медичний часопис. - 2002. - № 3 (29). - С. 5.
11. 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.
12. Биохимические маркеры воспаления тканей ротовой полости: Метод. рекомендации / А.П. Левицкий, О.В. Деньга, О.А. Макаренко [и др.] - Одесса, 2010. - 16 с.
13. Мука из виноградных листьев - источник витамина Р в комбикормах / А.П. Левицкий, В.Т. Гулавский, И.В. Ходаков [и др.] // Зерновi продукти i комбжорми. - 2011. - № 1. - С. 30-33.
14. См1рнов О. Флавонощи рутин i кверцетин. Бюсинтез, будова, функци / О. Смiрнов, О. Косик // Вюник Львiвського уш-верситету. Серiя бюлопчна. - 2011. - Вип. 56. - С. 3-11.
Поступила 03.07.12
УДК 615.451.16+616.316
Т. П. Терешина, д. мед. н. И. В. Лучак, И. К.Новицкая, к. мед. н
ГУ «Институт стоматологии НАМН Украины» Одесский национальный медицинский университет
ВЛИЯНИЕ НАСТОЯ ЗОЛОТОТЫСЯЧНИКА НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ
Исследования проведены в эксперименте на «атропиновой» модели гипосаливации.
Установлено, что золототысячник оказывает влияние на слюнные железы, стимулируя парасимпатическую НС, медиатором которой является норадреналин. Это приводит к повышению активности слюнных желез с образованием более жидкой обильной слюны.
Ключевые слова: слюнные железы, функциональное активность, лекарственное растение золототысячник.
Т. П. Терешина, I. В. Лучак, I. К. Новицька
ДУ «1нститут стоматологи НАМН Украши» Одеський нацюнальний медичний ушверситет
ВПЛИВ НАСТОЮ ЗОЛОТОТИСЯЧНИКА НА ФУНКЦЮНАЛЬНУ АКТИВН1СТЬ СЛИННИХ ЗАЛОЗ
Дослiдження проведет в експериментi на «атротновш» моделi гiпосалiвацii.
Встановлено, що золототисячник впливае на слинш залози, стимулюючи парасимпатичну НС, медiатором яког е нора-дреналт. Це приводить до тдвищення активностi слинних залоз iз утворенням быьш рiдкоiрясног слини. Ключовi слова: тиню залози, функцюнальна активтсть, лжарська рослина золототисячник.
T. P. Tereshina, I. V. Luchak, I. K. Novitskaja
SE "the Institute of Dentistry of the NAMS of Ukraine" Odessa National Medical University
THE INFLUENCE OF INFUSION OF CENTAURY HERB ON FUNCTIONAL ACTIVITY OF SALIVARY GLANDS
The studies were held at the experiment with "atropine " simulation of hyposalivation.
Centaury was revealed to influence the salivary glands, stimulating parasympathetic NS, mediator of which noradrenalin is.
This fact results in the growth of the activity of salivary glands
with production of more liquid abundant saliva.
Key words: salivary glands, functional activity, centaury herb.
Слюна, как естественная жидкая биологическая среда, играет огромную роль в жизнедеятельности зубов, слизистой оболочки полости рта и пародонта [1, 2]. Снижение секреции слюны является неблагоприятным фактором, способствующим развитию стоматологической патологии [3-5].
Известно, что деятельность слюнных желез регулируется вегетативной нервной системой (НС): симпатической и парасимпатической. Медиатором симпатической нервной системы является ацетилхолин, а парасимпатической - норадреналин установлено, что активация симпатической нервной системы подавляет генерацию слюны (в основном водной части). При этом слюны выделяется очень мало и она вязкая. Активация парасимпатической НС повышает активность слюнных желез с образованием более жидкой обильной слюны [5-7].
Золототысячник малый (зонтичный) - Centaurium Minus Moench содержит алкалоиды, среди которых преобладает генцианин, гликозиды (эритаурин, эрит-роцентаурин), олеаноловую и аскорбиновую кислоты [8]. Практически золототысячник содержит тот же набор алкалоидов, что и пилокарпин. Активизирует периферические холинорецепторы. Назначают золототысячник для стимуляции желез внешней секреции. В частности пищеварительных желез, с целью возбуждения аппетита, улучшения пищеварения и усиления перистальтики кишечника [9]
Цель настоящей работы состояла в изучении влияния лекарственного растения - золототысячника на функциональную активность слюнных желез.
Материалы и методы исследования. Исследования проведены в эксперименте на «атропиновой» модели гипосаливации. Для этого на слизистую полости рта наносили 1 каплю р-ра атропина сульфата в концентрации 10 мг/мл ежедневно в течение 2-х недель. Золотысячник применяли в виде полоскания и питья.
Всего было 3 группы животных по 10 штук в каждой. 1-я группа контрольная (только аппликации атропина), 2-я группа - аппликации атропина + полоскание рта отваром золотысячника, 3-я группа - аппликации атропина + питье отвара золототысячника.
Животные находились в эксперименте 45 дней. Содержались на стандартном рационе.
По окончании исследований у животных под тиопенталовым наркозом изучали уровень слюновы-деления, вначале спонтанно выделяющуюся слюну, а затем после пилокарпиновой стимуляции. Для оценки результатов использовали кривую валового слюноотделения, предложенную А.Б.Денисовым (фиксация время латентного периода до появления первой капли, время от окончания инъекции пилокарпина до появления первой капли)[10]. В первом и втором случае слюну собирали в течении 30 минут с дальнейшим перерасчетом на мл/мин.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты исследований представлены в табл.
© Терешина Т. П., Лучак И. В., Новицкая И. К., 2012.
