Коррекция естественными адаптогенами метаболических расстройств при экспериментальном сахарном диабете
Оценка влияния мелатонина и тонизида на антиоксидантный статус лабораторных животных с аллоксановым диабетом. Изучение состояния элементного гомеостаза животных с аллоксан-индуцированным сахарным диабетом при использовании мелатонина и тонизида.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.05.2018 |
Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
03.01.04. - Биохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук
Коррекция естественными адаптогенами метаболических расстройств при экспериментальном сахарном диабете
Муравьева Анна Борисовна
Ростов-на-Дону 2014
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (г.Ставрополь).
Научный руководитель: Доктор биологических наук, доцент
Эльбекьян Карине Сергеевна
Официальные оппоненты: Главный научный сотрудник отдела медико
биологических проблем РНИИАП,
доктор биологических наук
Друккер Нина Александровна
Профессор кафедры внутренних болезней с основами общей физиотерапии, врач-эндокринолог,
доктор медицинских наук
Джериева Ирина Саркисовна.
Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Кубанский государственный
медицинский университет» Минздрава России
Защита диссертации состоится «24» сентября 2014 г. в «13» часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.07 в ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» (г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194/1, акт.зал).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Зоря, 21 Ж.
Автореферат разослан «___»________ 2014 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат биологических наук, с.н.с. Е.В. Асланян
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Сахарный диабет является полигенным заболеванием, в патогенезе которого значительное место отводится как наследственным, так и внешним, средовым факторам. Распространённость и заболеваемость сахарным диабетом продолжают увеличиваться (Кудрякова С.В. и др., 2001), и, по уточнённым данным экспертов ВОЗ, к 2025 году в мире будет насчитываться более чем 380 млн. больных сахарным диабетом (IDF, 2011; Дедов И.И., Балаболкин М.И., 2005).
По определению ВОЗ, сахарный диабет (СД) - это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией, которая является результатом нарушения секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов.
Хроническая гипергликемия, являющаяся основным и объективным признаком наличия сахарного диабета, осуществляется инициацией нескольких биохимических процессов, к которым относят: окислительный стресс (GiuglianoD., 1996; TappiaP.S., 2006; Дедов И.И., Балаболкин М.И., 2003; Недосугова Л.В., 2006; Джериева И.С., 2012), избыточное образование конечных продуктов гликирования (AhmedN.,2005;KasradzeD., 2010) и нарушение обмена липопротеинов (LeeA.Y., 1999,KozakiewiczM., 2009).
Нарушение гомеостазапри сахарном диабете сопровождается изменением и в обмене микроэлементов (Джукенова А.М., 2007), которые являются важными участниками обменных процессов.
Снижение чувствительности тканей к избыточному действию инсулина и/или торможение процессов его секреции можно рассматривать как проявление адаптации организма к изменившимся внутренним условиям.
В последние годы внимание исследователей привлекают адаптогенные свойства целого ряда натуральных веществ.Как известно, к адаптогенам относят биологически активные вещества естественного (в основном, растительного) происхождения, стимулирующие способность организма противостоять внешним и внутренним неблагоприятным факторам среды (Арушанян Э.Б., Бейер Э.В., 2012; Сейфулла Р.Д., Кондрашин И.М., 2011). И сегодня по-прежнему остро стоит проблема поиска такого рода средств с целью повышения адаптивных возможностей организма человека в разных ситуациях.
Действующие начала некоторых лекарственных растений, относимых к разряду адаптогенов (женьшень, радиола, элеутерококк и др.),обладают широким спектром фармакологической активности. Помимо центральных (антистрессорных, психотонизирующих, ноотропных) свойств, они влияют на деятельность различных внутренних органов (Арушанян Э.Б., 2006), проявляя, в том числе, и отчётливую противодиабетическую активность.
За последние годы в медицинской науке резко возрос интерес к изучению лечебных возможностей гормона мозговой железы эпифиза - мелатонина. В круг его терапевтических возможностей входят разного рода патологии: органические поражения головного мозга (Арушанян Э.Б., 2012), заболевания желудочно-кишечного тракта (РапопортС.И, 2012; РахимоваО.Ю., 2012), сердечно-сосудистые заболевания (Джериева И.С., 2012).Эпифизарный гормон мелатонин обладает и универсальными адаптогенными свойствами (MertzW., 1987; HuangY.C., 2005; Арушанян Э.Б., Бейер Э.В., 2012), которые реализуются на самых разных функциональных уровнях и затрагивают большинство органов и систем. Будучи естественным хронобиотиком, мелатонин оказывает ритморганизующее влияние на патологически изменённые колебания любых физиологических функций(Арушанян Э.Б., Бейер Э.В., 2009; Джериева И.С., 2012).
Все вышеизложенное в совокупности определило цель и основные задачи настоящего исследования.
Цель работы. Экспериментальное изучение фармакологической активности мелатонина и тонизидана модели декомпенсированного сахарного диабета, а также сравнительная оценка их антидиабетических свойств.
Задачи исследования:
Изучить дозозависимые эффекты диабетогенааллоксана в отношении:
показателей, характеризующих клиническую картину заболевания (летальность животных; масса тела, потребление воды, диурез);
уровня содержания глюкозы и длительности гипергликемического периода;
процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ);
содержания макро- и микроэлементов.
На модели аллоксанового диабета оценить влияние адаптогенов на углеводный и липидный обмены.
Оценить влияние мелатонина и тонизида на антиоксидантный статус лабораторных животных с аллоксановым диабетом.
Изучить состояние элементного гомеостаза животных с аллоксан-индуцированным сахарным диабетом при использовании мелатонина и тонизида. диабет мелатонин гомеостаз
Сопоставить фармакологические эффекты адаптогенов животного (мелатонина) и растительного (тонизид) происхождения.
Научная новизна.
1. Впервые проведена комплексная оценка эффективности использования препаратов мелатонина и тонизида в условиях экспериментального декомпенсированного СД. Установлено, что изученные адаптогены оказывают нормализующее влияние на патологические изменения углеводного и липидного обменов, процессы перекисного окисления липидов и антиоксидантную систему защиты организма у аллоксан-индуцированных животных, причем более выраженное влияние оказывает мелатонин.
2. Впервые установлено, что введение мелатонина и тонизида способствует коррекции минерального обмена в условиях модели декомпенсированного СД.
3. В условиях экспериментальной модели СД впервые установлена достоверная положительная корреляция между уровнем гликированного гемоглобина, липопротеинов низкой плотности и нарушениями в микроэлементном составе сыворотки крови (по уровню меди и цинка).
Практическая значимость работы.
Результаты настоящего исследования свидетельствуют о перспективности использования препаратов антиоксидантно-метаболического действия (мелатонина и тонизида) в комплексной терапии СД.
Количественные изменения макро- и микроэлементов и их корреляционные связи с про- и антиоксидантным статусом могут стать дополнительным признаком декомпенсированного СД.
Основные положения, выносимые на защиту:
Экспериментальная модель аллоксан-индуцированного СД позволяет воспроизвести состояние, проявляющееся гипергликемией, нарушением липидного обмена, развитием окислительного стресса и декомпенсацией элементного статуса, и может быть использована для изучения фармакологической активности препаратов.
При введении мелатонина и тонизидааллоксан-индуцированным животным отмечается выраженный антигипергликемический эффект, который характеризуется снижением уровня глюкозы и HbA1c. Мелатонин, обладая менее выраженным антигипергликемическим действием, в сравнении с тонизидом, значительно превосходит его по степени корригирующего воздействия на состояние липидного обмена.
Мелатонин и тонизид вызывают достоверное снижение содержания малоновогодиальдегида у аллоксан-индуцированных животных, которое сопровождается значимым увеличением активности ферментов супероксиддисмутазы и каталазы.
Внедрение результатов исследования.
Результаты диссертационного исследования использованы в подготовке краевой программы «Развитие здравоохранения Ставропольского края: меры социальной поддержки по бесплатному обеспечению лекарственными препаратами граждан, страдающих сахарным диабетом».
Результаты и выводы диссертационной работы внедрены в курс лекций и практических занятий на 6 кафедрах Ставропольского государственного медицинского университета: общей и биологической химии, эндокринологии, детской эндокринологии и диабетологии, физиологии, патофизиологии.
Апробация работы.Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2011); конкурсе«У.М.Н.И.К Ставропольского края 2011», по результатам которого автор исследования признан победителем (Ставрополь, 2011); Международной конференции студентов и молодых учёных, СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 2012); Международной научно-практической конференции «Инновации молодых ученых» (Ставрополь, 2012);III Международной конференции «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологии» (Казань, 2012); Российской научно-практической конференции «Актуальные вопросы медицинской биохимии и клинической лабораторной диагностики» (Казань, 2013); II Международной научной интернет-конференции «Физико-химическая биология» (Ставрополь, 2013); IV Международной научно-практической дистанционной конференции «Наука и образование» (Мюнхен, 2013); Международной научной конференции «Образование и наука без границ» (Мюнхен, 2013); XV международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2013).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 научных работах, в том числе в 5 статьях в изданиях, рекомендуемыхВАК РФ.
Общий объем публикаций составляет 1,4 п.л., личный вклад автора составил 50-85%.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, обзора литературы, 2 глав собственных результатов, обсуждения, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 49 отечественных и 106 иностранных источников. Диссертация изложена на 110 страницах компьютерного текста и иллюстрирована 8 рисунками и 13 таблицами.
Материалы, методы и дизайн исследования
Исследования проведены на базе кафедры общей и биологической химии Ставропольского государственного медицинского университета, клинико-диагностической лаборатории Краевого эндокринологического диспансера, клинико-диагностической лаборатории городской клинической больницы № 3.
Для достижения поставленной цели и решения задач был разработан дизайн исследования, состоящий из 2 этапов (рис. 1).
I этаписследованиявыполнен на 90 белых нелинейных крысах-самцах массой 150-180 гр. Содержание животных и проведение экспериментов соответствовало правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ № 51000.3-96 и 51000.4-2008) и осуществляли с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях. Настоящее исследование одобрено локальным этическим комитетом СтГМУ (протокол заключения № 22 от 21.12.2010 г). Животных содержали в условиях вивария при стандартной температуре с естественным освящением и свободным доступом к воде и корму.
В двух группах (по 30 животных в каждой) воспроизводили экспериментальный сахарный диабет внутрибрюшинным введением аллоксана (производства ООО «НТК Диаэм») в дозе 100 мг/кг и 150 мг/кг после 24 часового голодания. Эффект препарата регистрировали на 3, 10, 14 сутки. Для сравнения использовали 15 интактных животных и 15 животных с введением дистиллированной воды в объеме 0,2 мл (контроль).
Для изучения антидиабетического эффекта веществ использовали стандартные биохимические показатели углеводного, липидного и минерального обменов, а также про-/антиоксидантный статус крови.
Определение концентрации глюкозы в крови проводили глюкооксидазным методом с помощью набора «Фотоглюкоза» (ООО «ИМПАКТ»). Принцип метода основан на окислении в-D-глюкозы кислородом воздуха при каталитическом действии глюкооксидазы.
Определение содержания гликозилированного гемоглобина проводили на анализаторе D-10компании Bio-Rad. Программа определения гемоглобина A1c D-10 основана на принципах ионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Определение холестерина в крови осуществляли колориметрическим методом с использованием набора реагентов «Холестерин-витал-12/22/32». Метод основан на гидролизе эфиров холестерина холестеролэстеразой с образованием свободного холестерина. Образовавшийся и имеющийся в пробе холестерин окисляется кислородом воздуха под действием холестеролоксидазы с образованием эквимолярного количества перекиси водорода. Под действием пероксидазы перекись водорода окисляет хромогенные субстраты с образованием окрашенного продукта. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации холестерина в пробе.
Активностьсупероксоддисмутазы определяли спектрофотометрически при длине волны 540 нм по методу Н.Р. Mistra и J. Fridowich в модификации О.С. Брусова (1972). В основе метода лежит способность СОД тормозить реакцию автоокисления адреналина при рН 10,2.
Активность каталазыопределяли по методике А.Н.Баха и С.А.Зубковой (1997). Метод основан на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс.
Содержаниемакро- (Na+, K+, Ca2+) и микро- (Zn2+, Fe3+, Cu2+) элементов определялиметодом атомно-адсорбционного анализа на спектрофотометре (ААS, тип-1N), принцип работы которого состоит в поглощении ультрафиолетового или видимого излучения атомами газа.
II этаписследования выполнен на крысах-самцах (n=90), которые были ранжированы на 6 подгрупп (по 15 животных в каждой): первая группа - крысы, которым вводили дистиллированную воду (контрольные), вторая -группа животных, получивших аллоксан однократно в дозе 150 мг/кг, третья и четвертая группы - животные, получавшие внутрибрюшинно в течение14 днеймелатонин (Melatonin фирма Sigma-Aldresh, USA) в дозе 0,1 мг/кг между 16-18 часами и тонизид 200 мг/кг (Биолит, Россия) в утренние часы. Животные пятой и шестой групп получали изучаемые веществана фоне аллоксан-индуцированного сахарногодиабета.
При количественной обработке результатов сопоставляли значения, полученные в опытных группах с контрольными и исходными показателями. Полученные данные подвергали стандартной статистической обработке с расчетом среднего значения, достоверного интервала и стандартного отклонения. Для выборок с нормальным распределением использовали параметрический t-критерий Стьюдента (пакет программ BIOSTAT для статистического анализа) для двух независимых выборок. В других случаях сравнения относительных величин с оценкой статистической зависимости различий выполняли, используя критерий Пирсона. Статистические методы были выбраны с учетом возможности их применения для «малых» (n<30) выборок. Для всех видов анализа статистически значимыми считали различия при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Влияние исследуемых веществ на метаболические процессы и элементный состав крови. Как следует из полученных результатов, выраженная дозовая зависимость в действии аллоксана наблюдалась как в отношении летальности (табл.1), так и интегральных показателей, характерных для клинического течения экспериментального диабета (табл.2).
Таблица 1
Влияние различных доз аллоксана на летальность экспериментальных животных
Время регистрации |
Экспериментальные группы, доза, мг/кг |
|||
Интактные животные |
Аллоксан, 100 мг/кг |
Аллоксан, 150 мг/кг |
||
Изучаемые показатели: гибель/всего животных |
||||
1-5 сутки |
0/20 |
4/30 |
15/40 |
|
6-25 сутки |
1/20 |
2/26 |
4/25 |
Кроме этого, у выживших животных из группы, получившей аллоксан в дозе 150 мг/кг, в отличие от животных, получивших диабетоген в меньшей дозе, в течение всего эксперимента наблюдалось дальнейшее прогрессирующее снижение массы тела, гиподинамия, неопрятность, пило- эрекция, кровоточивость десен, шатание и выпадение зубов.
Для подтверждения патологического характера биохимических сдвигов необходимо было в первую очередь определить выраженность и длительность гипергликемического периода, обусловленного действием аллоксана. Полученные данные представлены на рисунке 2.
Таблица 2
Влияние различных доз аллоксана на интегральные показатели состояния животных (M±m)
Изучаемые показатели |
Экспериментальные группы |
|||
Контроль (дис.вода) |
Аллоксан, 100 мг/кг |
Аллоксан, 150 мг/кг |
||
Масса тела, г |
200,0±10,0 |
180,0±5,0 |
160,0±6,2 |
|
Потребление воды, мл/сутки |
18,0±2,0 |
30,0±5,0* |
48,2±7,1* |
|
Диурез, мл/сутки |
14,0±1,0 |
30,0±3,0* |
57,0±4,2* |
Обозначения: * - р< 0,05 - достоверность различий при сравнении показателей опытных групп с контролем.
Уровень глюкозы в крови крыс после введения аллоксана в дозе 100 мг/кг и 150 мг/кг достоверно превосходил таковой у интактных животных, причем пик подъёма наблюдался на 3-й день эксперимента. Для формирования модели СД мы использовали аллоксан в дозе 150 мг/кг, так как реакции, вызванные меньшей дозой, были менее выраженными, к концу эксперимента (25 день) уровень глюкозы восстанавливался до нормы.
Рис. 2. Длительность гипергликемического периода у крыс при внутрибрюшинном введении аллоксана в дозах 100 и 150 мг/кг.
Влияние аллоксана (150мг/кг) на метаболические показатели крови. Содержание глюкозы в крови под влиянием аллоксана достигало 6,9±0,9 ммоль/л (у контрольных животных - 4,1±0,4 ммоль/л, р<0,01). Уровень гликированного гемоглобина превышал таковые показатели у контрольных животных в 2,6 раза. Тяжесть протекания СД подтверждалась и нарушением липидного обмена, проявляющимся достоверным повышением в плазме крови содержания ХС - на 32%, ТГ - на 25% и ЛПНП - на 29%, и одновременном падении концентрации ЛПВП - на 29% (рис. 3).
Глюкоза |
Гликированный гемоглобин |
Холестерин |
|
ТГ |
ЛПНП |
ЛПВП |
Рис. 3. Изменения показателей углеводного и липидного обмена под влиянием аллоксана в дозе 150 мг/кг.
Обозначения: * - достоверность различий при сравнении показателей опытных групп с контролем (дис. вода).
При развитии СД отмечались выраженные сдвиги и в состоянии про- и антиоксидантной систем крови (рис. 4), например, содержание МДА в сыворотке крови оказалось на 120% выше, чем у контрольных животных, а активность СОД уменьшилась в 2 раза. Одновременно с этим возрастало содержание каталазы до 345,3±3,3 мкат/л (в контроле - 225,6±2,9 мкат/л) (рис. 4).
Рис. 4. Изменения показателей МДА, СОД и КАТ под влиянием введения аллоксана в дозе 150 мг/кг.
Обозначения, как на рис. 3.
Полученные данные указывают на то, что под влиянием аллоксана у животных развивался окислительный стресс, что свидетельствует о нарушении равновесия вбалансе про- и антиоксидантной систем.
Биохимические исследования элементного статуса также показали, что диабетоген вызывает значительные количественные сдвиги в содержании крови крыс натрия, калия и кальция (табл. 3).Так, на 14-е сутки после аллоксан-индуцированного сахарного диабета концентрация натрия в плазме была снижена на 9,5 %, что может быть связано с массивным выведением натрия вместе с осмотически обусловленным выходом воды из внутриклеточного пространства. Концентрация кальция в крови у крыс с аллоксановым диабетом увеличивалась до 5,2±0,1 моль/л (у животных контрольной группы -1,66±0,04 моль/л). Одновременно наблюдалось значительное истощение (на 37 %, р<0,01) запасов калия в сравнении с показателями животных контрольной группы.
Таблица 3
Содержание микро- и макроэлементов в кровикрыс
с аллоксан-индуцированным сахарным диабетом (M±m)
|
Макроэлементы |
Микроэлементы |
|||||
Натрий, ммоль/л |
Калий, ммоль/л |
Кальций, моль/л |
Цинк, мкмоль/л |
Железо, мкмоль/л |
Медь, мкмоль/л |
||
Интакт- ные |
188,49± 1,27 |
3,5±0,16 |
1,85±0,06 |
25,49±1,61 |
42,74±0,43 |
8,96±0,38 |
|
Контроль (дис.вода) |
185,52±1,05 |
2,89±0,12 |
1,66±0,04 |
24,87±0,99 |
41,76±0,42 |
9,07±0,10 |
|
Аллоксан 150 мг/кг |
170,87±7,03* |
1,94±0,11 * |
5,24±0,06 * |
16,27±0,88 * |
53,58±1,90 * |
8,34±0,11 * |
Обозначения, как в таблице 2.В данной серии экспериментов сравнение с интактной группой не проводилось.
Диабетоген вызывал статистически достоверные сдвиги и в содержании таких эссенциальных микроэлементов, как цинк, железо, медь. Свидельством этому является уменьшение содержания цинка в 1,5 раза (p<0,01), меди - до 8,34±0,31 мкмоль/л (в контроле - 9,07±0,152 мкмоль/л, p<0,01). Однако стоит отметить, что при этом содержание железа в этой группе животных достигало 53,58±1,90 мкмоль/л (p<0,01), что было существенно выше, чем в контрольной группе (41,39±0,43 мкмоль/л).
Корреляционной анализ между показателями эссенциальных микроэлементов и систем про- и антиоксидантной активности установилдостоверную положительную связь между содержанием медии СОД (r=+0,32; р>0,05), меди и МДА(r=+0,66; р>0,05)и отрицательную корреляционную взаимосвязь между содержанием цинка и МДА(r=-0,95; р<0,05). Положительная корреляционнаясвязь установлена между содержанием гликозилированного гемоглобинаи меди (r= +0,97; р<0,05).
Влияние мелатонина и тонизида на метаболические процессы, состояние про- и антиоксидантной систем и элементный гомеостаз.
Мелатонин и тонизид при повторном введении животным заметно ослабляли метаболические процессы. Например, установлено, что под влиянием мелатонина уровень глюкозы в крови повысился на 21% (р<0,01), а содержание гликированного гемоглобина- на 18% (таб. 4).Эффект тонизида проявлялся слабее.
При изучении липидного обмена было установлено, что и мелатонин, и тонизид снижали содержание холестерола в крови до 1,6±0,1 ммоль/л и 1,9±0,2 ммоль/л, соответственно, однако следует заметить, что воздействие тонизида не носило значимого характера. При анализе липидных фракций было выявлено, что в подгруппе животных, получавших мелатонин, уровень ЛПНП статистически значимо уменьшался на 16% (р<0,01), при одновременном увеличении содержания фракции ЛПВП на 21%. Под влиянием и мелатонина, и тонизидасдвиги в содержании триацилглицеролов носили невыраженный характер.
Таблица 4
Влияние мелатонинаи тонизидана состояниеуглеводного и липидного обменов(M±m)
№ |
Состояние животных |
Глюкоза ммоль/л |
НЬА1с (%) |
Холесте рин ммоль/л |
ЛПНП (%) |
ЛПВП (%) |
ТГ ммоль/л |
|
1 |
Интактные |
4,05±0,39 |
5,05±0,39 |
2,12±0,06 |
2,81±0,73 |
1,45±0,49 |
2,72±1,47 |
|
2 |
Контроль (дис. вода) |
4,35±0,22 |
5,23±0,15 |
2,10±0,07 |
2,67±0,33 |
1,38±0,54 |
2,77±0,97 |
|
3 |
Мелатонин |
5,27±0,30 * |
6,19±0,16 * |
1,63±0,11 * |
2,34±0,28 * |
1,67±0,16 * |
2,66±0,13 |
|
4 |
Тонизид |
4,72±0,33 |
5,49±0,17 |
1,98±0,15 |
2,25±0,15 |
1,52±0,30 |
3,12±0,24 |
Обозначения, как в таблице 2.В данной серии экспериментов сравнение с интактной группой не проводилось.
Согласно полученным данным, мелатонин подавлял интенсивность перекисного окисления (табл. 5) в сравнении с показателями контрольной группы животных, что выражалось в снижении содержания МДА в 1,6 раза (p<0,05). Под влиянием мелатонина активность СОД и КАТ изменялись незначительно.
Тонизид, напротив, существенно увеличивал активность этих ферментов, не изменяя концентрацию МДА.
Таблица 5
Влияние мелатонина и тонизида на выраженность ПОЛ
и активность ферментов антиоксидантной системы в крови крыс (M±m)
№ |
Состояние животных |
МДА Нмоль/мл |
Активность СОД % |
Активность каталазы мкат/л |
|
1 |
Интактные |
3,72±0,16 |
2,55±0,16 |
225,63±2,1 |
|
2 |
Контроль (дис. вода) |
3,68±0,21 |
2,52±0,12 |
223,71±1,9 |
|
4 |
Мелатонин |
2,34±0,21 * |
2,35±0,09 |
227,24±2,8 |
|
5 |
Тонизид |
3,51±0,12 |
2,80±0,06 * |
267,30±3,2 * |
Обозначения, как в таблице 2.В данной серии экспериментов сравнение с интактной группой не проводилось.
Изучение состояния элементного гомеостаза показало, что тонизид и мелатонин влияют на минеральный обмен(табл. 6).
Таблица 6
Влияние мелатонина и тонизидана содержание макро- и микроэлементов в кровиаллоксан-индуцированных животных (M±m)
|
Натрий, ммоль/л |
Калий, ммоль/л |
Кальций, ммоль/л |
Цинк, мкмоль/л |
Железо, мкмоль/л |
Медь мкмоль/л |
|
Интакт- ные |
188,49 ± 1,27 |
3,05 ± 0,16 |
1,85 ± 0,06 |
25,49 ± 1,61 |
42,74±0,43 |
9,07 ± 0,10 |
|
Контроль (дис. вода) |
185,52±1,52 |
2,89±0,12 |
1,66±0,04 |
24,87±0,98 |
41,76±0,42 |
8,96±0,98 |
|
Мелатонин |
162,70±4,79 |
2,08±0,156 * |
5,29±0,47 * |
10,41±0,54 * |
40,33±3,79 |
8,57±0,74 |
|
Тонизид |
147,89±4,84 * |
2,07±0,10 * |
5,95±0,10 * |
9,78±1,10 * |
42,54±2,33 |
10,08±0,48 |
Обозначения, как в таблице 2.В данной серии экспериментов сравнение с интактной группой не проводилось.
Под влиянием тонизида регистрировалось статистически достоверное снижение содержания натрия на 21,5% и калия - на 32% при одновременном повышении содержания кальция в 3,6 раза (p<0,05)в сравнении с показателями контрольной группы животных.
Действие мелатонина имело ту же направленность, однако было менее интенсивным. Под его влиянием концентрация натрия в крови животных снижалась на 12% в сравнении с показателями животных контрольной группы, а калия - на 28%.
Под влиянием мелатонина и тонизида концентрация цинка снижалась, соответственно, до 30,3±3,8 мкмоль/л и 32,5±2,3 мкмоль/л (р<0,05) в сравнении с показателями животных контрольной группы.
Фармакологические эффекты мелатонина и тонизида при экспериментальном сахарном диабете.
При изучении интегральных показателей животных с аллоксан-индуцированным сахарным диабетом наблюдали выраженнуюполидипсию и полиурию, потерю массы тела, резкое увеличениепотребления воды и суточного диуреза. Смертность в этой группеживотных к концу наблюдения достигала 30%. Адаптогены эффективно предотвращали гибель животных, что проявлялось повышением количества выживших животных с аллоксан-индуцированным СД. Объем потребляемой жидкости и уровень диуреза заметно снизились. Наиболее выраженное снижение наблюдалось у крыс, получавших тонизид. Мелатонин оказывал менее эффективное действие.
Эффективность изучаемых препаратов оценивали по степени снижения содержания глюкозы крови и показателям липидного обмена в сравнении с показателями животных с аллоксановым диабетом. Полученные данные представлены на рисунке 5.Введение мелатонина животным с аллоксан-индуцированным СД способствовало снижению содержания глюкозы в 1,5 раза, а гликированного гемоглобина крови - в 2,5 раза, тогда как под влиянием тонизида отмечалось достоверное снижение только содержание глюкозы в 1,2 раза.
При применении мелатонина и тонизида отмечался значительный гипо-липидемический эффект, выражающийся в снижении содержания общего холестеролана 9% и 13, соответственно. Под воздействием мелатонина содержание ТГ уменьшалосьна 41%, ЛПНП и ЛПВП - на 32%, а отношение ЛПНП к ЛПВП составило 1,7 (у животных с аллоксановым СД коэффициент составил 8,2).Действие тонизида также вызывало снижение содержания ХС, ТГ, ЛПНП и повышение ЛПВП (рис. 5).
Глюкоза |
Гликированный гемоглобин |
Холестерин |
|
ЛПНП |
ЛПВП |
Рис. 5. Влияние адаптогенов на изменения углеводного и липидного обменов при аллоксан-индуцированном сахарном диабете.
Обозначения: Д- достоверность различий при сравнении показателей опытных групп с контролем (дис. вода);
* - достоверность различий при сравнении показателей опытных групп с аллоксановым диабетом.
Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита.Введение адаптогенов способствовало ограничению оксидантного стресса, что подтверждалось достоверным снижением содержания МДА под влиянием мелатонина и тонизида, в сравнении с данными животных, не получавших фармакологическую коррекцию. Снижение содержания МДА сопровождалось достоверным увеличением активности СОД и КАТ в 1,5 раза (табл. 7).
Таблица 7
Влияния мелатонинаи тонизидана выраженность ПОЛ и активности ферментов антиоксидантной защиты животных саллоксановым сахарным диабетом (M±m)
№ |
Состояние животных (n=10) |
Активность СОД, % |
Активность каталазы, мкат/л |
МДА, Нмоль/мл |
|
1. |
Контроль (дис.вода) |
2,52±0,12 |
223,73±1,91 |
3,68±0,21 |
|
2. |
Аллоксановый диабет |
1,45±0,04* |
345,31±3,32* |
8,22±0,41* |
|
3. |
Аллоксан. диабет + мелатонин |
2,88±0,10? |
219,54±2,80? |
3,20±0,13? |
|
4. |
Аллоксан. диабет + тонизид |
2,42±0,12? |
229,40±2,34? |
4,81±0,19? |
Обозначения: * - достоверность различий при сравнении показателей опытных групп с контролем (дис.вода);
?- достоверность различий при сравнении показателей животных опытных групп с аллоксановым диабетом.
Минеральный обмен.У животных с аллоксан-индуцированным СД использование адаптогенов приводило к восстановлению содержания микроэлементов в крови. Так, например, было установлено, что при введении мелатониназначимо увеличивалось содержание цинка (в 1,3 раза), железа (в 1,7 раз), меди (в 1,1 раз) и калия (в 1,2 раза) и уменьшилось количество натрия (в 1,2 раз) в сравнении с показателями животных с аллоксан-индуцированным сахарным диабетом (табл. 8).
Тонизид при этих условиях увеличивал концентрацию калия(в 1,1 раз), кальцияи меди(в 2,6 и 1,2 раза соответственно) и снижал содержание цинка (в 1,4 раза) и железа (в 1,1 раз).
Таблица 8
Содержание микро- и макроэлементов в кровикрыс(M±m)
|
Натрий, ммоль/л |
Калий, ммоль/л |
Кальций, моль/л |
Цинк, мкмоль/л |
Железо, мкмоль/л |
Медь, мкмоль/л |
|
Контроль (дис.вода) |
170,87±7,00 |
3,05±0,16 |
1,85±0,06 |
25,49±1,61 |
42,74±0,43 |
9,07±0,10 |
|
Мелатонин |
182,43±1,27 |
2,95±0,16 |
1,71±0,06* |
24,58±1,61 |
41,39±0,43 |
9,07±0,15 |
|
Тонизид |
171,69±4,51 |
2,28±0,14 |
5,94±0,17 |
11,48±0,32 |
35,24±5,46 |
9,88±0,41 |
|
Аллоксан 150 мг/кг |
188,49±1,27* |
1,94±0,11 * |
5,24±0,06 * |
16,27±0,88 * |
31,86±2,65 * |
8,34±0,31 * |
|
Аллоксан+ мелатонин |
156,38±5,58 *Д |
2,28±0,14 * Д |
5,85±0,23 * Д |
21,56±0,34 * Д |
53,58±1,90 * Д |
8,85±0,59 * Д |
|
Аллоксан+ тонизид |
171,60±4,48 * |
2,11±0,04 * Д |
5,94±0,17 * Д |
11,48±0,31 * Д |
30,04±3,13 * Д |
9,88±0,41 * Д |
Обозначение, как в таблице 7.
Таким образом,тонизид и мелатонин улучшали измененный минеральный обмен у животных с экспериментальным сахарным диабетом.По мнению специалистов, важной характеристикой микроэлементного статуса является не только абсолютное содержание микро- и макроэлементов, но и их соотношение.Так, например, чем выше коэффициент Zn/Cu, тем устойчивее система антиоксидантной защиты(РакитскийВ.Н., ЮдинаТ.В., 2005). В наших исследованиях значение этого коэффициента у контрольных животных было равно 2,8. У крыс с диабетом величина отношения Zn/Cu в крови уменьшалась в 1,44 раза, что указывает на преимущественное протекание оксидантных реакций. После введения животным мелатонина величина отношения Zn/Cu повысилась до контрольных величин, что указывает на улучшение состояния антиоксидантной системы.
ВЫВОДЫ
Изученные адаптогенны гормонального (мелатонин) и растительного (в виде комплекса лекарственных растений - тонизид) происхождения обладают широким спектром антидиабетической активности. Исследованные вещества при повторном введении снижают содержание глюкозы и гликированногогемоглобинав крови, ограничивают смертность животных, снижают объем потребляемой жидкости и суточный диурез.
Мелатонин и тонизид обладают антиоксидантными свойствами, которые выявляются на модели экспериментального аллоксанового диабета.Повторные инъекции мелатонинаограничивают интенсивность перекисного окисления липидов, что проявляется в снижении содержания малоновогодиальдегида. Тонизид заметно увеличивает активность ферментов антиоксидантной системы супероксиддисмутазы и каталазы, существенно не изменяя концентрацию малоновогодиальдегида.
Исследованные вещества при аллоксан-индуцированном сахарном диабете меняют целый ряд показателей липидного обмена, проявляя гиполипидемический эффект. Мелатонин и тонизид снижают содержание холестерола в крови. В подгруппе животных, получавших мелатонин, уровень липопротеинов низкой плотности уменьшается на 16% (р<0,01) при одновременном увеличении содержания фракции липопротеинов высокой плотности на 21% (р<0,01).
Мелатонин и тонизидвосстанавливают измененный минеральный обмен животных с экспериментальным сахарным диабетом. Введение мелатонина увеличивает содержание цинка (в 1,3 раза), железа (в 1,7 раз), меди (в 1,1 раз) и калия (в 1,2 раза), что заметно приближает эти значения к показателям, характерным для нормы.Соотношение макро- и микроэлементов, являющееся важной характеристикой минерального обмена, под влиянием мелатонина нормализуется. После введения животным мелатонина величина отношения Zn/Cu повысилась до контрольных величин, что указывает на улучшение состояния антиоксидантной системы.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В ЖУРНАЛАХ,
РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК
Муравьева А.Б. Изучение антидиабетических свойств естественных адаптогенов различного происхождения в эксперименте / Эльбекьян К.С., Арушанян Э.Б., Муравьева А.Б.// Медицинский вестник Северного Кавказа. Ставрополь, 2011. № 3. С. 55-57.
Муравьева А.Б. Особенности нарушения макро- и микроэлементного спектра сыворотки крови при экспериментальном сахарном диабете / Эльбекьян К.С., Ходжаян А.Б., Муравьева А.Б. // Фундаментальные исследования. Москва, 2011. № 10 (2). С. 411-413.
Муравьева А.Б. Сравнительна оценка антиоксидантной активности естественных адаптогенов при экспериментальном сахарном диабете / Эльбекьян К.С., Муравьева А.Б., Шляхин Г.В. // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. Саратов, 2011. № 11. С.56-58.
Муравьева А.Б. Влияние мелатонина на показатели окислительного стресса и элементного дисбаланса при экспериментальном сахарном диабете / Эльбекьян К.С., Муравьева А.Б., Пажитнева Е.В. // Фундаментальные исследования. Москва, 2013. №9(1). С. 178-181.
Муравьева А.Б. Биологическое моделирование аллоксан-индуцированного сахарного диабета/ Эльбекьян К.С., Муравьева А.Б., Пажитнева Е.В. // Здоровье и образование в XXIвеке.Москва, 2013. - № 1- 4.Т. 15. С.117 -121 .
Муравьева А.Б. Влияние естественных адаптогенов гормонального и растительного происхождения на показатели аллоскан-индуцированного сахарного диабета / Эльбекьян К.С., Муравьева А.Б. // Сборник материалов XVIII Российского Национального Конгресса "Человек и лекарство" Москва, 2011. С. 495-496.
Муравьева А.Б. Изменение нарушения макро-и микроэлементного спектра сыворотки крови при экспериментальном сахарном диабете /Муравьева А.Б. // Международная конференция студентов и молодых ученых, СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова, Санкт-Петербург, 2012. С. 36-38.
Муравьева А.Б. Недостаток микро- и макроэлементов как один из признаков предрасположенности к сахарному диабету / Муравьева А.Б. // Международная научно-практическая конференция «Инновации молодых ученых», Ставрополь, 2012. С. 43-45.
Муравьева А.Б. Антиоксидантная активность адаптогенов различного происхождения при экспериментальном сахарном диабете / Муравьева А.Б., Эльбекьян К.С. // III Международная интернет - конференция «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологии». Казань, 2012. С. 339-340.
Муравьева А.Б. Влияние мелатонина на выраженность процессов перекисного окисления липидов и состояние механизмов антиоксидантной защиты при экспериментальном сахарном диабете / Эльбекьян К.С., Муравьева А.Б., Пажитнева Е.В. // Российская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы медицинской биохимии и клинической лабораторной диагностики». Казань, 2013г. С. 198-199.
MuravyevaA.B.,.Pharmacologicalactionadaptogensvariousoriginatexperimentaldiabetes/ ElbekyanK.C., MuravyevaA.B., GevandovaM.G., HodzhayanA.B., PazhitnevaE.B. // Materials of the conference "EDUCATIONANDSCIENCEWITHOUTBORDERS"№ 2. Munich, 2013.
Муравьева А.Б. Некоторые биохимические основы и фармакологическая активность адаптогенов различного происхождения при экспериментальном сахарном диабете / Эльбекьян К.С., Муравьева А.Б., Гевандова М.Г, Ходжаян А.Б., Пажитнева Е.В. // IV Международная научно-практическая дистанционная конференция "Наука и образование". Мюнхен, 2013. С. 366-370.
Муравьева А.Б. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная активность при аллоксановом сахарном диабете у крыс и их коррекция мелаксеном / Муравьева А.Б., Пажитнева Е.В.// II Международная научная интернет- конференция «Физико- химическая биология». Ставрополь, 2014. С. 126 - 128.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
- АОЗ - антиоксидантная защита
- КАТ - каталаза
- ЛПВП - липопротеины высокой плотности
- ЛПНП - липопротеины низкой плотности
- МДА - малоновыйдиальдегид
- ПОЛ - перекисное окисление липидов
- СД - сахарный диабет
- СОД - супероксиддисмутаза
- ТГ - триглицириды
- ХС - холестерин
- HbA1c - гликированный гемоглобин
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Действия мелатонина в зубном развитии и применение при кариесе. Применение мелатонина в качестве противовоспалительного средства в полости рта при пародонтозе, инфекции герпеса, кандидозе. Цитотоксичность и генотоксичность стоматологических материалов.
реферат [43,8 K], добавлен 22.09.2016Сахарный диабет как одна из глобальных проблем современности. Выборка историй болезни пациентов с сахарным диабетом за 2005- 2007 годы. Уровень самоконтроля у больных сахарным диабетом. Вероятность развития осложнений. Количество холестерина в пище.
курсовая работа [529,4 K], добавлен 11.03.2009Этиология, патогенез, стадии развития и симптомы заболевания. Методы лечения, профилактическая реабилитация, осложнения и неотложные состояния больных сахарным диабетом. Основные принципы дието- и медикаментозной терапии. Польза физической нагрузки.
курсовая работа [637,3 K], добавлен 26.10.2014Сахарный диабет, его типы и причины возникновения. Статистическая оценка и анализ показателей уровня заболеваемости сахарным диабетом с помощью пакета STATISTIСA. Анализ корреляции и лаговой корреляции, построение множественной регрессионной модели.
курсовая работа [1000,6 K], добавлен 07.06.2008История канистерапии, дельфинотерапии, иппотерапии, фелинотерапии. Определение влияния иппотерапии на организм детей и подростков, страдающих инсулинозависимым сахарным диабетом. Эмоциональное влияние домашних животных на организм детей 12-13 лет.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 18.12.2013Изучение влияния шоколада на содержание сахара, уровень общего холестерина в крови, массу тела, артериального давления, ЧСС. Анализ профессиональной роли медсестры при осуществлении сестринского ухода за пациентами с сахарным диабетом второго типа.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 16.06.2015Медицинские аспекты проблемы сахарного диабета. Психологические особенности личности больных сахарным диабетом. Общие положения психологической помощи лицам с психосоматическими расстройствами. Принципы психотерапии при психосоматических заболевания.
дипломная работа [103,6 K], добавлен 17.03.2011Характеристика сахарного диабета как мировой проблемы. Исследование классификации и стадий развития заболевания. Особенности сестринского процесса при сахарном диабете. Технология ухода за пациентами. Доврачебная помощь при гипогликемическом состоянии.
курсовая работа [509,8 K], добавлен 17.08.2015- Реализация программы "Здоровье" по льготному обеспечению больных сахарным диабетом в Приморском крае
Изучение и анализ реализации государственной политики в сфере медико-социальной защиты граждан, больных сахарным диабетом в Приморском крае. Предложения по улучшению льготного лекарственного обеспечения по Приоритетной национальной программе "Здоровье".
дипломная работа [82,9 K], добавлен 14.05.2014 Повышение качества жизни больных сахарным диабетом. Расчет состава пищевого рациона. Назначение инсулина, расчет его дозы, распределение инсулина в течении суток. Процессы биосинтеза и секреции инсулина. Применение синусоидального модулированного тока.
презентация [809,6 K], добавлен 20.10.2014