Научная статья на тему 'Влияние трансплантации культур клеток на течение экспериментального сахарного диабета у животных'

Влияние трансплантации культур клеток на течение экспериментального сахарного диабета у животных Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
89
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ ЦУКРОВИЙ ДіАБЕТ / ТРАНСПЛАНТАЦіЯ / КУЛЬТУРА КЛіТИН ПіДШЛУНКОВОї ЗАЛОЗИ / КУЛЬТУРА КЛіТИН КіСТКОВОГО МОЗКУ / КУЛЬТУРА КЛіТИН ЖИРОВОї ТКАНИНИ / ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ САХАРНЫЙ ДИАБЕТ / ТРАНСПЛАНТАЦИЯ / КУЛЬТУРА КЛЕТОК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ / КУЛЬТУРА КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА / КУЛЬТУРА КЛЕТОК ЖИРОВОЙ ТКАНИ / EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS / TRANSPLANTATION / CELL CULTURE OF PANCREAS / CELL CULTURE OF BONE MARROW / CELL CULTURE OF FAT TISSUE

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Ковпак В. В.

С литературных данных известно, что сахарный диабет I типа возникает из-за потери организмом β-клеток островков Лангерганса, производящих инсулин, что в дальнейшем приводит к его дефициту. Лечение этого типа диабета, даже на ранних стадиях, заключается в заместительной инсулинотерапии в сочетании с тщательным контролем уровня глюкозы в крови, которое может длиться до конца жизни. Сейчас идет поиск альтернативных методов лечения данной патологии. Одним из таких методов может быть замещающая клеточная терапия. Поэтому целью нашей работы было исследовать влияние трансплантации культур клеток на течение экспериментального сахарного диабета. Исследовано влияние трансплантации культур клеток костного мозга, поджелудочной железы и жировой ткани на течение экспериментального сахарного диабета у крыс. Выявлено снижение уровня глюкозы в крови опытных животных при трансплантации клеточного материала по сравнению с контролем. При трансплантации культуры клеток поджелудочной железы, при экспериментальном сахарном диабете у крыс, отмечали лучшие показатели снижения уровня глюкозы в крови по сравнению с другими культурами клеток, что стало причиной дальнейшего исследования на кошках. При аллогенной трансплантации культуры клеток поджелудочной железы у котов отмечали резкое снижение уровня глюкозы в крови подопытных животных сразу после введения с последующим постепенным приближением исследуемого показателя к исходному состоянию. На экспериментальных моделях отмечено положительный эффект от трансплантации культур клеток, что дает основания для введения данного метода терапии сахарного диабета в клиническую ветеринарную практику.

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

The impact of cell cultures transplantation on the course of experimental diabetes mellitus in animals

As we know from the literature data, type 1 diabetes mellitus occurs due to the loss of β-cells of island of Langerhans, manufacturing insulin, by the organism, which causes its deficiency. The treatment of this type of diabetes, even at early stages, lies in the substitution therapy together with a careful control of blood glucose which may last for life. It is for this reason that the cellular technologies as an alternative method of treatment of this pathology are growing more and more relevant. Objective of the study: to study the impact of allogenic transplantation of the cultures of bone marrow, lipid tissue and pancreas cells on the course of experimentally generated diabetes mellitus in animals. Task: 1. To obtain the cultures of bone marrow, lipid tissue and pancreas cells in rats. 2. To compare the impact of allogenic transplantation of the cultures of bone marrow, lipid tissue and pancreas cells in the course of experimentally generated diabetes mellitus in rats. 3. To study the impact of pancreas cells culture on the course of experimental diabetes mellitus in cats. The studies were conducted using clinically healthy animals (30 males of white non-pedigree rats with body weight of 200 250 g, aged 4 5 months; 9 white non-pedigree junior rats aged 12 days; 4 mongrel cats aged 15 17 months) and missed fetuses of cats remained after obstetric aid. Alloxan diabetes was generated by means of single subcutaneous injection of alloxane monohydrate in the dose of 150 mg/kg in the form of 5% solution on citrate buffer (pH 4.5) after preliminary 24-hour absolute diet with free access to water. The cultures of bone marrow and pancreas cells were obtained from the bone marrow of tubular bones and pancreas of puppies aged 12 days correspondingly, lipid tissue from rats aged 4 5 months. The culture of cats’ pancreas cells was obtained from the pancreas of cat fetuses. Cell culture process was carried out according the standard method in CO2incubator. Glucose level in blood serum was determined by means of electrochemical analysis. The results of the study. The authors studied the impact of allogenic transplantation cells culture of bone marrow, lipid tissue and pancreas on the course of experimentally generated diabetes mellitus in rats. The study revealed the decrease of glucose level in the blood of the animals under investigation at cell material transplantation. The most efficient culture for experimental diabetes mellitus therapy is the culture of pancreas cells which has become the cause of its further study in cats. During allogenic transplantation cells culture of pancreas in cats the authors observed abrupt decrease of glucose level in the blood of the animals under investigation immediately after cell transplantation with the further approximation to the initial state. The experimental models presented the positive effect of cell culture transplantation providing the grounds for the further implementation of this diabetes mellitus therapy method in the clinical practice.

Текст научной работы на тему «Влияние трансплантации культур клеток на течение экспериментального сахарного диабета у животных»

HayKOBHH BicHHK .HbBiBCbKoro Ha^OHaibHoro ymBepcurery BeTepHHapHoi' MegnuUHH Ta 6i0TexH0iroriH iMeHi C.3. f^H^Koro Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies

doi: 10.15421/nvlvet7809

ISSN 2518-7554 print ISSN 2518-1327 online

http://nvlvet.com.ua/

УДК 616.379-008.64-089:57.085.23[612.34+611.018.26+616.71-018.46]

Вплив трансплантацп культур клггин на переб^ експериментального

цукрового дiабету у тварин

В.В. Ковпак [email protected]

Нацгональний утверситет бюресурсгв I природокористування Укра!ни, вул. Полковника Потехгна, 16, м. Ки!в, 03041, Укра!на

З лтературних даних вгдомо, що цукровий дгабет I типу вините через втрату оргатзмом в-клтин остргвцгв Лангер-ганса, якг виробляють гнсулгн, що в подальшому призводить до його дефгциту. Лгкування цього типу дгабету, навть на раншх стадгях, полягае в замтнш тсултотерат! у поеднаннг з ретельним контролем ргвня глюкози в кров1, яке може три-вати до ктця життя. Ниш тривае пошук альтернативних методгв лгкування дано! патологг!. Одним з таких методгв може бути замтна клтинна тератя. Тому метою нашо! роботи було дослгдити вплив трансплантацп культур клтин на перебгг експериментального цукрового дгабету.

Дослгджено вплив вгд трансплантацп культур клтин юсткового мозку, тдшлунково! залози та жирово! тканини на перебгг експериментального цукрового дгабету у щургв. Виявлено зниження ргвня глюкози у кровг дослгдних тварин за трансплантацп клтинного матергалу поргвняно з контролем. При трансплантацп культури клтин тдшлунково! залози, за експериментального цукрового дгабету у щургв, вгдмгчали кращг показники зниження ргвня глюкози у кровг поргвняно з тшими культурами клтин, що стало причиною !! подальшого дослгдження на котах.

За алогенно! трансплантацп культури клтин тдшлунково! залози у котгв вгдмгчали ргзке зниження ргвня глюкози в кровг дослгдних тварин одразу тсля введення з подальшим поступовим наближенням дослгджуваного показника до вихгдного стану. На експериментальних моделях вгдмгчено позитивний ефект вгд трансплантацп культур клтин, що дае тдстави для введення даного методу терапг! цукрового дгабету в клгнгчну ветеринарну практику.

Ключовi слова: експериментальний цукровий дгабет, трансплантацгя, культура клтин тдшлунково! залози, культура клтин юсткового мозку, культура клтин жирово! тканини.

Влияние трансплантации культур клеток на течение экспериментального сахарного диабета у животных

ВВ. Ковпак [email protected]

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, ул. Полковника Потехина, 16, Киев, 03041, Украина

С литературных данных известно, что сахарный диабет I типа возникает из-за потери организмом в-клеток островков Лангерганса, производящих инсулин, что в дальнейшем приводит к его дефициту. Лечение этого типа диабета, даже на ранних стадиях, заключается в заместительной инсулинотерапии в сочетании с тщательным контролем уровня глюкозы в крови, которое может длиться до конца жизни. Сейчас идет поиск альтернативных методов лечения данной патологии. Одним из таких методов может быть замещающая клеточная терапия. Поэтому целью нашей работы было исследовать влияние трансплантации культур клеток на течение экспериментального сахарного диабета.

Исследовано влияние трансплантации культур клеток костного мозга, поджелудочной железы и жировой ткани на течение экспериментального сахарного диабета у крыс. Выявлено снижение уровня глюкозы в крови опытных животных

Citation:

Kovpak, V.V. (2017). The impact of cell cultures transplantation on the course of experimental diabetes mellitus in animals. Scientific Messenger LNUVMB, 19(78), 41-47.

при трансплантации клеточного материала по сравнению с контролем. При трансплантации культуры клеток поджелудочной железы, при экспериментальном сахарном диабете у крыс, отмечали лучшие показатели снижения уровня глюкозы в крови по сравнению с другими культурами клеток, что стало причиной дальнейшего исследования на кошках.

При аллогенной трансплантации культуры клеток поджелудочной железы у котов отмечали резкое снижение уровня глюкозы в крови подопытных животных сразу после введения с последующим постепенным приближением исследуемого показателя к исходному состоянию.

На экспериментальных моделях отмечено положительный эффект от трансплантации культур клеток, что дает основания для введения данного метода терапии сахарного диабета в клиническую ветеринарную практику.

Ключевые слова: экспериментальный сахарный диабет, трансплантация, культура клеток поджелудочной железы, культура клеток костного мозга, культура клеток жировой ткани.

The impact of cell cultures transplantation on the course of experimental

diabetes mellitus in animals

V.V. Kovpak [email protected]

National University of life and environmental sciences of Ukraine, Polkovnyka Potekhyna Str. 16, Kyiv, 03041, Ukraine

As we know from the literature data, type 1 diabetes mellitus occurs due to the loss of fi-cells of island of Langerhans, manufacturing insulin, by the organism, which causes its deficiency. The treatment of this type of diabetes, even at early stages, lies in the substitution therapy together with a careful control of blood glucose which may last for life. It is for this reason that the cellular technologies as an alternative method of treatment of this pathology are growing more and more relevant.

Objective of the study: to study the impact of allogenic transplantation of the cultures of bone marrow, lipid tissue and pancreas cells on the course of experimentally generated diabetes mellitus in animals.

Task: 1. To obtain the cultures of bone marrow, lipid tissue and pancreas cells in rats. 2. To compare the impact of allogenic transplantation of the cultures of bone marrow, lipid tissue and pancreas cells in the course of experimentally generated diabetes mellitus in rats. 3. To study the impact ofpancreas cells culture on the course of experimental diabetes mellitus in cats.

The studies were conducted using clinically healthy animals (30 males of white non-pedigree rats with body weight of200-250 g, aged 4-5 months; 9 white non-pedigree junior rats aged 12 days; 4 mongrel cats aged 15-17 months) and missed fetuses of cats remained after obstetric aid.

Alloxan diabetes was generated by means of single subcutaneous injection of alloxane monohydrate in the dose of 150 mg/kg in the form of 5% solution on citrate buffer (pH 4.5) after preliminary 24-hour absolute diet with free access to water.

The cultures of bone marrow and pancreas cells were obtained from the bone marrow of tubular bones and pancreas ofpuppies aged 12 days correspondingly, lipid tissue - from rats aged 4-5 months. The culture of cats' pancreas cells was obtained from the pancreas of cat fetuses. Cell culture process was carried out according the standard method in CO2- incubator. Glucose level in blood serum was determined by means of electrochemical analysis.

The results of the study. The authors studied the impact of allogenic transplantation cells culture of bone marrow, lipid tissue and pancreas on the course of experimentally generated diabetes mellitus in rats. The study revealed the decrease of glucose level in the blood of the animals under investigation at cell material transplantation. The most efficient culture for experimental diabetes mellitus therapy is the culture ofpancreas cells which has become the cause of its further study in cats.

During allogenic transplantation cells culture of pancreas in cats the authors observed abrupt decrease of glucose level in the blood of the animals under investigation immediately after cell transplantation with the further approximation to the initial state.

The experimental models presented the positive effect of cell culture transplantation providing the grounds for the further implementation of this diabetes mellitus therapy method in the clinical practice.

Key words: experimental diabetes mellitus, transplantation, cell culture ofpancreas, cell culture of bone marrow, cell culture of fat tissue.

Вступ

Цукровий д1абет - це група метабол1чних захво-рювань, що характеризуються тдвищеним вм1стом глюкози в кров1 (гшергакем1я) в результат! дефекпв секрецп шсул1ну, ди шсул1ну або обох фактор1в. 1н-сулш - це гормон, що виробляеться р-клггинами тд-шлунково! залози, який необхвдний для використання глюкози як джерела енергп, клгганами. При цукрово-му д1абет1 1 типу оргашзм не виробляе 1нсулш, що призводить до необхвдносп щоденних його ш'екцш (Dedov, 2000; Dedov et al., 2001; Zorin, 2005; Shakhbazidi et al., 2006). Проте тривале використання замшно! терапи та гшогл1кем1чних препарапв може призвести до шсулшорезистентносл, а також не запо-бтае розвиток макро- i мшроваскулярних ускладнень

(Kovalska, 2000; King et al., 2003; Komisarenko et al., 2003).

Тому бшьш перспективними видаються альтерна-тивш методи лшування цукрового дiабету, що поля-гають у трансплантацп клгшнних культур, яш мютять жит р-клгтини та стовбуровi клхшни (Aliyev et al., 2000; Kovalska, 2000; Thomas et al., 2001; Markov, 2002; Hayek, 2005; Nir and Dor, 2005).

Мета до^дження: дослвдити вплив трансплантацп алогенних культур клгган шсткового мозку, жирово! тканини та тдшлунково! залози на перебн-експериментально сформованого цукрового дiабету у тварин.

Мaтерiaл i методи досл1джень

В дocлiдaх викopиcтoвyвaли клiнiчнo здopoвих твapин (30 caмцiв бiлих нeлiнiйних щypiв мacoю тiлa 200-250 г, в^м 4-5 мicяцiв; 9 бiлих шлшшних щу-peнят 12-дeннoгo вiкy; 4 бeзпopoдних кoти вiкoм 1517 мюящв) тa плoди кoшeнят, щo oтpимyвaли пicля нaдaння poдoдoпoмoги. Екcпepимeнти нa твapинaх були пpoвeдeнi з дoтpимaнням вимoг Зaкoнy Укpaïни «npo зaхиcт твapин ввд жopcтoкoгo пoвoджeння» (cт. 230 вiд 2006 poKy) тa Пoлoжeння пpo yтpимaння тa викopиcтaння пiддocлiдних твapин в вiвapiï тa клiнiцi НАУ, poзглянyтoгo тa зaтвepджeнoгo peктopoм НАУ 20.05.2001 р.

Культури клггин кicткoвoгo мoзкy тa пiдшлyнкoвoï зaлoзи oтpимyвaли з кicткoвoгo мoзкy тpyбчacтих кicтoк тa пiдшлyнкoвoï зaлoзи щypeнят вiкoм 12 дiб, жиpoвoï ткaнини - вiд щypiв вiкoм 4-5 мюящв. Культуру клгтин пiдшлyнкoвoï зaлoзи кoтiв oтpимyвaли з пiдшлyнкoвoï зaлoзи зaвмepлих плoдiв кoшeнят. Ky-льтивyвaння клiтин здiйcнювaли зa cтaндapтнoю мe-тoдикoю y СО2-iнкyбaтopi. Для тpaнcплaнтaцiï вито-pиcтoвyвaли культури клгган 2 пacaжy. Дaний пacaж e oптимaльним, ocкiльки мoжливo oтpимaти дocтaтню кiлькicть мaтepiaлy, a клiтинний c^aA зaлишaeтьcя нaйбiльш гeтepoгeнним тa гeнeтичнo cтaбiльним, щo пiдтвepджyeтьcя дocлiджeннями, щo викoнyвaлиcя

нaми paнiшe (Mazurkevych et al., 2016; Kovpak and Kovpak, 2016; Kovpak, 2016; Kovpak and Kovpak, 2017; Kovpak and Kovpak, 2017).

Аллoкcaнoвий цyкpoвий дiaбeт y твapин фopмyвa-ли шляхoм oднopaзoвoгo пiдшкipнoгo ввeдeння aллo-кcaнy мoнoгiдpaтy в дoзi 150 мг/кг y виглядi 5% poз-чину нa цитpaтнoмy бyфepi (рН 4,5) пicля пoпepeдньoï 24-годинш1' гoлoднoï дieти при вiльнoмy дocтyпi дo вoди.

Щури були poздiлeнi нa 5 груп пo 5 твapин y тож-нiй: I - кoнтpoльнa (iнтaктнi твapини), II - дocлiднa, бeз тepaпeвтичнoгo втpyчaння (вiдбip кpoвi для aнaлi-зу пpoвoдили нa 20, 34 тa 50 дoби пicля ввeдeння aл-лoкcaнy), III - дocлiднa, твapинaм якoï нa 20 дoбy пюля фopмyвaння ЦД ввoдили культуру клгган кют-кoвoгo мoзкy (КККМ) y кiлькocтi 2 млн (вiдбip кpoвi для aнaлiзy пpoвoдили нa 34 тa 50 дoби eкcпepимeн-ту), IV - дocлiднa, твapинaм нa 20 дoбy пicля фopмyвaння ЦД ввoдили культуру клiтин шдшлунто-вoï зaлoзи (ККПЗ) y кiлькocтi 2 млн (вiдбip кpoвi ^o-вoдили нa 34 тa 50 дoби eкcпepимeнтy), V - дocлiднa, твapинaм якoï нa 20 дoбy пicля фopмyвaння ЦД ввo-дили культуру клгган жиpoвoï ткaнини (ККЖТ) y R^racn 2 млн (в!^р кpoвi для aнaлiзy пpoвoдили га 34 тa 50 дoби eкcпepимeнтy).

Тpaнcплaнтaцiю клiтин здiйcнювaли шд кaпcyлy пiдшлyнкoвoï зaлoзи щypiв-peципieнтiв (pиc.1).

Рис. 1. Трaнcплaнтaцiя клiтин щурaм-рецiпieнтaм з екcпериментaльним ЦД: a) пiдготовкa оперaцiйного поля Ta вимiрювaння piitim глюкози; б) введення клiтин пiд гатеулу

пщшлумковоТ зaлози

Koти були poздiлeнi нa 4 групи, y кoжнiй з яких пpoвoдили тpaнcплaнтaцiю ККПЗ y кiлькocтi 4 млн пвд кaпcyлy пiдшлyнкoвoï зaлoзи (pиc. 2). З мeтoю дoтpимaнь пpaвил бутики (викopиcтaння мiнiмaль-нoï кiлькocтi твapин) дocлiд був poзтягнyтий y 4aci, тaк, пepшoмy кoтy клiтини культури пiдшлyнкoвoï зaлoзи ввoдили нa 20 дoбy eкcпepимeнтy, дpyгoмy -га 30, тpeтьoмy - нa 40 i чeтвepтoмy - нa 50-ту, з го-дaльшим визнaчeнням piвня глюкoзи пpoтягoм 50 дiб (з iнтepвaлoм y 10 дiб). Дaний мeтoд пocтaнoвки e^-пepимeнтy дoзвoлив пiдтвepдити вiдcyтнicть piзкoгo знижeння piвня глюкoзи y кpoвi твapин зa вiдcyтнocтi клiтиннoï тepaпiï тa пpocлiдкyвaти oптимaльний чac тpaнcплaнтaцiï клiтиннoгo мaтepiaлy твapинaм-peципieнтaм.

Вiдбip кpoвi для визнaчeння piвня глюкoзи пpoвo-дивcя зpaнкy нaтщecepцe (poзpив мiж гoдiвлeю тa aнaлiзoм cклaдaв 12 годин). У щypiв вiдбip кpoвi для aнaлiзy здiйcнювaли з кiнчикa хвocтa шляхoм йoгo пpoкoлy, y топв - з cyдин вyшнoï paкoвини. Уci мaнi-пyляцiï викoнyвaлиcя пюля пoпepeдньoï oбpoбки мю-ця зaбopy кpoвi 5% poзчинoм йoдy. Рiвeнь глюкoзи в кpoвi визнaчaли шляхoм eлeктpoхiмiчнoгo aнaлiзy. Для дoдaткoвoгo кoнтpoлю piвня глюкoзи y cиpoвaтцi кpoвi пepioдичнo викopиcтoвyвaли глюкoзooкcидaз-ний мeтoд, для якoгo кpoв вiдбиpaли з гoлoвнoï пвдш-кipнoï вeни y топв тa пiдхвocтoвoï - y щypiв.

Рeзyльтaти влacних дocлiджeнь. Ha 20 дoбy пicля фopмyвaння aллoкcaнoвoгo цyкpoвoгo дiaбeтy в щypiв ми виявили збiльшeння piвня глюкoзи y кpoвi дo

13,96 ± 1,37 ммоль/л пор1вняно з вихщним станом -4,70 ± 0,40 ммоль/л. Отримат результати тдтвер-джуються пстолопчними дослщженнями, проведе-ними нами ратше (Mazurkevych et а1., 2015; Mazurkevych et а1., 2017), як вказують на руйнування остр1вщв Лангергарса за даного методу формування цукрового д1абету. На основ1 отриманих даних можна стверджувати, що на 20 добу тсля формування алло-

ксанового цукрового д1абету окрем1 тканини дослщ-них тварин не здатт нормально утиизувати глюкозу з кров1 внаслщок нестач1 шсулшу.

На 20 добу тсля формування цукрового д1абету дослщним щурам проводили трансплантацш культур клгшн тд капсулу тдшлунково! залози: тваринам III групи - КККМ, IV - ККПЗ, V - ККЖТ (рис. 3).

Рис. 2. Трансплантащя клггин котам-рещшентам з експериментальним ЦД: а) введення клггин пiд капсулу шдшлунково!' залози; б) завершальний етап операцп: накладання шв1в на шкiру

Рис. 3. Тривалiсть алоксанового цукрового дiабету, дiб

Наш1 дослщження показали, що у кров1 тварин контрольно!' групи на 34 добу експерименту р1вень глю-кози становив 12,84 ± 2,45 ммоль/л, що на 9% нижче за показник 20 доби. Це пояснюеться тим, що за умо-ви гтерглкемп серед екзокринних ацинарних клггин з'являються групи шсулш-позитивних клгшн (Lipsett and Finegood, 2002).

У тварин дослщних груп (14 доба тсля введення клгшн) р1вень глюкози у кров1 зменшився пор1вняно з контролем за трансплантацп КККМ на 30%; ККПЗ -38% та ККЖТ - 21%.

Подальш1 дослщження показали прогресуюче зме-ншення р1вня глюкози у кров1 дослщних тварин. Так, у щур1в контрольно! групи вш знизився до 12,12 ±

2,01 ммоль/л, що на 14% менше пор1вняно з 20 добою експерименту. У шших дослщних групах на 30 добу тсля введення культур клгшн кшьюсть даного моно-цукриду знизилась: при трансплантацп КККМ - 38%, ККПЗ - 43% та ККЖТ - 25% пор1вняно з контрольною групою, що вказуе на позитивний вплив трансплантацп культур клгшн на засвоення тканинами глюкози.

Варто також зазначити, що при введент ККПЗ вь дм1чали р1зке зниження р1вня глюкози на 14 добу тсля введення, що може пояснюватися вихщним пулом культури: наявтсть шсулш продукуючих кль тин у тдшлунковш залозь На фот зниження глюкози у кров1 вщновлюються регенераторт можливост

збepeжeниx ß-клiтин пiдшлyнкoвoï зaлoзи (Federici et al., 2001; Del Zotto et al., 2004), дoзвoляe зaпycтити пpoцec caмoвiднoвлeння ocтpiвцiв Лaнгepгaнca (Dor et al., 2004), та щo вкaзye пoдaльшe пocтyпoвe знижeння piвня глюкoзи в кpoвi. ОкрГм тoгo, зa дaними групи aвтopiв (Hill et al., 1998; Drozdovych et al., 2003; Galchenko et al., 2004), тpaнcплaнтoвaнi клiтини тдш-лyнкoвoï зaлoзи чacткoвo бepyть та ceбe функцп yшкoджeнoгo opгaнa, видГляючи бioлoгiчнo aктивнi peчoвини як при нopмaльнoмy фyнкцioнyвaннi, тaк i при зaгибeлi. Пopiвнюючи oтpимaнi нaми тa iншими нayкoвцями дaнi, мoжнa зpoбити виcнoвoк, щo ocнoв-ний мexaнiзм дй" тpaнcплaнтoвaнoï ККПЗ пoлягae y чacткoвoмy зaмiщeннi фyнкцiй yшкoджeнoï тдшлун-кoвoï зaлoзи, цe дae мoжливicть вiднoвлeння ß-клiтин caмoгo opгaнiзмy.

Tpaнcплaнтaцiя КККМ нa фoнi eкcпepимeнтaльнo-ro цyкpoвoгo дiaбeтy тaкoж мaлa зтачний eфeкт, пpoтe знижeння глюкoзи y кpoвi вiдбyвaлocя нe тaк piзкo, як зa тpaнcплaнтaцiï ККПЗ, cвiдчить пpo вiдмiннocтi впливу дaниx культур. КККМ викoнye тpoфiчнy фун-кцiю: впливae нa peгeнepaцiю шшш: ткaнин шляxoм пpoдyкцГí cтимyлюючиx фaктopiв (цитoкiнiв, фaктopiв pocтy), якГ лoкaльнo cyпpecyють ГМУННУ cиcтeмy, ГнгГ6ують aTOrn^ i пpиcкopюють вacкyляpизaцiю, дiлeння i дифepeнцiювaння клГтин (Bhatia and Hare, 2005; Moriscot et al., 2005; Caplan and Dennis, 2006).

Tpaнcплaнтaцiя KKЖT та фoнi eкcпepимeнтaльнo-ro цyкpoвoгo дiaбeтy виявилacя нaймeнш eфeктив-нoю. Cпиpaючиcь нa дocлiджeння, викoнyвaлиcя нa щypax, дe тайбшьш eфeктивнoю кyльтypoю клГтин зa eкcпepимeнтaльнoгo ЦД виявилacя ККПЗ, тодвль-шГ дocлiджeння нa кoтax були пpoвeдeнi зa тpaнcплa-

нтaцГí ККПЗ ^тГв (pиc. 4). У пpoцeci дocлiджeння нe вщмГч&ли cyттeвoï зaлeжнocтi чacy ввeдeння клГтин дo рГвня знижeння глюкoзи y кpoвi. Taк, та 10 дoбy пicля ввeдeння ККПЗ твapинaм-peципieнтaм y 1-ro кoтa (20 дoбa дocлiдy) ïï кiлькicть знизилacя нa 28%, 2-ro (30 дoбa дocлiдy) - нa 28%, 3-ro (40 дoбa дocлiдy) - 29% тa 4-ro (50 дoбa дocлiдy) - 26% пopiвнянo зГ cтaнoм дo тpaнcплaнтaцГí._

✓ ^ — 4 vm

4 <v ' ' * r'^â О M^Vv'

ж

■ - МШ- ; /. :^ '

г ^Sès?> <7 луж 7Л. /

Pиc. 4. Мiкpофотогpaфiя культури клiтим пiдшлумковоï зaлози ко™ in vitro, 2 пacaж.

Штивний пpeпapaт, зб.*50

Koливaння пoкaзникiв мoжyть бути cпpичинeнi poзвиткoм цyкpoвoгo дiaбeтy тa пepexoдoм йoгo вГд ro^po'i фaзи дo xpoнiчнoï (ocкiльки ЦД e eкcпepимeн-т&льним).

Pиc. 5. Piвeнь глюкози у к^ов! ко™ зa цукpового дiaбeту Ma фонi тpaмcплaмтaцiï ККПЗ, n = 4 (M± m)

Таблиця 1

Piвeмь глюкози у к|юв! кот!в зa aлогeммоï тpaмcплaмтaцiï ККПЗ Ma фом! eкcпepимeнтaльного ЦД

возник Bиxiдний cтaн Аллокcaмовий цу^овий дiaбeт

20 дoбa, ^нт-poль Kiлькicть д1б пicля тpaнcплaнтaцiï ККПЗ

10 20 30 40 50

Глюкoзa ммoль/л 4,98 i 0,15 13,65 i 0,99** 9,58 i 0,61* 8,35 i 0,69* 7,35 i 0,35** 6,90 i 0,41** 6,45 i 0,35**

Пpимiткa: *Р < 0,05; **Р < 0,01 (пoкaзники 20 дoби aллoкcaнoвoгo цyкpoвoгo дiaбeтy пopiвнювaли з виxiдним cтaнoм; ш^-зники 10, 20, 30, 40, 50 дoби пюля тpaнcплaнтaцiï ККПЗ зa ЦД пopiвнювaли з пoкaзникaми 20 дoби (кoнтpoль)

На ефективтсть трансплантацп ККПЗ у копв вка-зувало поступове зниження ргвня глюкози у KpoBi дослгдних тварин. Так, на 10-ту добу тсля введення клггин piвень глюкози знизився на 30%, на 20-ту добу - на 39%, на 30-ту - на 46%, на 40-ву - на 51, 50-ту -53% порГвняно з 20 добою експерименту (табл. 1).

У копв тсля трансплантацп прослщковуеться за-кономгршсть, помГчена ранше на щурах: рГзке зниження глюкози у кровГ тварин-рецитенпв одразу шсля введення клгган, що ще раз тдтверджуе описаний вище вплив культури клгган пвдшлунково! зало-зи.

Висновки

Трансплантащя культури клгшн пгдшлунково! залози, культури клгшн жирово! тканина та культури клгшн к1сткового мозку за експериментального цукрового дГабету сприяе зниженню рГвня глюкози у кровГ тварин-рецишенпв.

Введення культури клгган тдшлунково! залози сприяе рГзкому зниженню рГвня глюкози у кровГ одразу тсля трансплантацп з подальшим поступовим наближенням до вихщного стану як у щурГв, так i у копв.

За трансплантацп культури клгган шсткового мозку рГвень глюкози у кровГ тварин рецишенпв зни-жуеться поступово.

ТрансплантацГя культури клгган жирово! тканини мае найнижчий ефект при застосуванн на фош експериментального цукрового дгабету поргвняно з культурами клгган шсткового мозку та тдшлунково! залози.

Перспективи подальших дослгджень. На експери-ментальних моделях вщмгчено позитивний ефект вщ трансплантацп культур клгган, що дае пгдстави для введення даного методу терапп цукрового дгабету в клшчну практику

Бiблiографiчнi посилання

Aliyev, M.A., Ismagilov, R.Z., Rysbekov, M.M. (2000). Transplantatsiya kul'tur ostrovkovykh kletok podzheludochnoy zhelezy bol'nym sakharnym dia-betom [Transplantation of cultures of islet cells of the pancreas to patients with diabetes mellitus]. Trans-plantologiya-Transplantology. 1(1), 147-151 (in Russian).

Galchenko, S.Ye., Belochkina, I.V., Mamontov, A.V. (2004). Vliyaniye preparatov iz ksenogennoy podzheludochnoy zhelezy na uroven' glikemii i svo-bodnoradikal'nyye protsessy u krys s eksperi-mental'nym sakharnym diabetom [Influence of preparations from xenogeneic pancreas on the level of gly-cemia and free radical processes in rats with experimental diabetes mellitus]. Meditsinskaya khimiya-Medical Chemistry. 6(4), 63-67 (in Ukrainian). Dedov, I.I. (2000). Bolezni organov endokrinnoy sistemy [Diseases of the endocrine system]. M.: Meditsina (in Russian).

Dedov, I.I., Shestopalova, M.V., Milen'kaya, T.M. (2001). Sakharnyy diabet: retinopatiya, nefropatiya

[Diabetes mellitus: retinopathy, nephropathy]. M.: Meditsina (in Russian).

Drozdovych, I.I., Turchyn, I.S., Larin, O.S. (2003). Deya-ki aspekty diyi ksenotransplantata [Some aspects of xenotransplant]. Transplantologiya - Transplantology. 4(1), 81-83 (in Ukrainian).

Zorin, A.I. (2005). Sakharnyy diabet u sobak i koshek [Diabetes mellitus in dogs and cats]. RVZH MDZH. 2, 44-47 (in Russian).

Kovalska, I.O. (2000). Tsukrovyy diabet ta transplantatsi-ya [Diabetes mellitus and transplantation]. Transplan-tologiya - Transplantology. 1(1), 140-142 (in Ukrainian).

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

Kovpak, V.V., Kovpak, O.S. (2017). Porivnyal'na kharakterystyka henetychnoyi stabil'nosti kul'tur klityn zhyrovoyi tkanyny ta kistkovoho mozku shchuriv na rannikh pasazhakh [Comparative analysis of genetic stability of rat adipose and bone marrow cell cultures on earley passages]. Naukovyy visnyk LNUVMBT imeni S.Z. Gzhytskoho. Seriya: Veterynarni nauky. - Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary science. 19(73), 95-100 (in Ukrainian).

Kovpak, V.V., Kovpak, O.S. (2017). Porivnyal'na kharakterystyka fenotypovykh zmin kul'tur klityn zhyrovoyi tkanyny ta kistkovoho mozku v protsesi kul'tyvuvannya [Comparative analysis of phenotypic changes of adipose tissue and bone marrow cell cultures in the course of cultivation]. Visnyk Poltavs'koyi derzhavnoyi ahrarnoyi akademiyi - The Bulletin of the Poltava state agrarian academy. 1-2, 113-119 (in Ukrainian).

Kovpak, V.V. (2016). Fenotypovi ta morfolohichni zminy v kul'turi klityn pidshlunkovoyi zalozy shchuriv pid chas kultyvuvannya [Phenotypic and morphological changes of pancreas cells culture of rats during cultivation]. Visnyk Poltavs'koyi derzhavnoyi ahrarnoyi akademiyi - The Bulletin of the Poltava state agrarian academy. 3(82), 72-77 (in Ukrainian).

Kovpak, V.V., Kovpak, O.S. (2016). Sytohenetychnyy analiz kultury klityn pidshlunkovoyi zalozy shchuriv na rannikh pasazhakh [Cytogenetic analysis of culture of pancreatic cells of rats in early passages]. Klitynna ta orhanna transplantolohiya - Cell and organ trans-plantology. 4(1), 62-65 (in Ukrainian).

Komisarenko, I.V., Bodnar, P.M., Komisarenko, Y.U. (2003). Endokrynolohiya [Endocrinology.]. K.: Zdorovya - Health (in Ukrainian).

Mazurkevych, A.Y., Kovpak, V.V., Kovpak, O.S., Hudz, N.V. (2017). Morfolohichni zminy v riznykh orhanakh shchuriv za aloksanovoho tsukrovoho diabetu [Morphological changes in different organs of rats for aloxane diabetes mellitus]. Veterynarna biotekhnolohiya - Veterinary biotechnology. 30, 152163 (in Ukrainian).

Mazurkevych, A.Y., Kovpak, V.V., Kharkevych, Y.O. (2015). Morfolohichni zminy u pidshlunkoviy zalozi za aloksanovoho tsukrovoho diabetu u shchuriv [Morphological changes in the pancreas for aloxane diabetes in rats]. Naukovyy visnyk NUBiP Ukrayiny. Seriya Veterynarna medytsyna, yakist' i bezpeka

produktsiyi tvarynnytstva. - Scientific Bulletin of NUBiP of Ukraine. Series Veterinary medicine, quality and safety of livestock products. 227, 155-159 (in Ukrainian).

Mazurkevych, A.Y., Kovpak, V.V., Kovpak, O.S. (2016). Fenotypovi ta morfolohichni zminy kultury klityn kistkovoho mozku shchuriv v protsesi yikh kul'tyvuvannya [Phenotypic and morphological changes of bone marrow cells culture of rats during cultivation]. Naukovyy visnyk LNUVMBT imeni S.Z. Gzhytskoho. Seriya: Veteiynarni nauky. - Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary science. 18, 2(66), 126-131 (in Ukrainian).

Markov, V.O. (2002). Novi pidkhody u kompleksnomu likuvanni tsukrovoho diabetu [New approaches in the complex treatment of diabetes mellitus]. Odes'k. med. zhurnal. - Odessa. med. Magazine. 2, 60-63 (in Ukrainian).

Shakhbazidi, G., Dunayeva, D.D., Gordeyeva, G.I. (2006) Sakharnyy diabet. Diagnostika, klassifikatsiya, kriterii kompensatsii [Diabetes mellitus. Diagnosis, classification, compensation criteria]. Krymskiy terapevticheskiy zhurnal - Crimean therapeutic journal. 2, 62-66 (in Russian).

Bhatia, R., Hare, J.M. (2005). Mesenchymal stem cells: future source for reparative medicine. Congest. Heart Fail. 11(2), 87-91.

Caplan, A.I., Dennis, J.E. (2006). Mesenchymal stem cells as trophic mediators. J. Cell Biochem. 98(5), 1076-1084.

Del Zotto, H., Borelli, M.I., Flores, L. et al. (2004). Islet neogenesis: an apparent key component of long-term pancreas adaptation to increased insulin demand. J. Endocrin. 183, 321-330.

Dor, Y., Brown J., Martinez, O.I., Melton, D.A. (2004). Adult pancreatic b-cells are formed by self-duplication rather than stem-cell differentiation. Nature. 429, 4146.

Federici, M., Hribal, M., Perego, L. (2001). High glucose causes apoptosis in cultured human pancreatic islets of Langerhans. A potential role for regulation of specific bcl family genes toward an apoptotic cell death program. Diabetes. 50, 1290-1301.

Hayek, A. (2005). Cell replacement in type 1 diabetes mellitus. J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 18(1), 11571161.

Hill, D.J., Petrik, J., Arany, E. (1998). Growth factors and the regulation of fetal growth. Diabetes Care. 21(2), B60-B69.

King, A., Andersson, A., Berit, L.S. (2003). The role of capsule composition and biologic responses in the function of transplanted microencapsulated islets of Langerhans. Transplantation. 76(2), 275-279.

Lipsett, M., Finegood, D. (2002). Beta-cell neogenesis during prolonged hyperglycemia in rats. Diabetes. 51, 1834-1841.

Moriscot, C., de Fraipont, F., Richard, M.J. (2005). Human bone marrow mesenchymal stem cells can express insulin and key transcription factors of the endocrine pancreas developmental pathway upon genetic and/or microenvironmental manipulation in vitro. Stem Cells. 23(4), 594-603.

Nir, T., Dor, Y. (2005). How to make pancreatic beta cells - prospects for cell therapy in diabetes? Curr. Opin. Biotechnol. 16(5), 524-529.

Qixin, S., Wang, D., Gregg, A.H. (2004) Long-term islet graft survival in NOD mice by abrogation of recurrent autoimmunity. Diabetes. 53, 2338-2345.

Thomas, J.M., Contreras, J.L., Smyth, C.A. (2001) Successful reversal of streptozotocin-induced diabetes with stable allogeneic islet function in a preclinical model of type 1 diabetes. Diabetes. 50(6), 1227-1236.

Received 11.09.2017 Received in revised form 30.09.2017 Accepted 2.10.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.