Вестник КазНМУ
English
Қазақ тілі16 Oct 2014
УДК 616.633.455.623-036:546.76:569.323.4
Т.А. Ким, К.Т. Кисикова
Казахский Национальный Медицинский Университет им.С.Д.Асфендиярова, кафедра патофизиологии
Аллоксановый диабет моделировали у крыс, которым предварительно ежедневно вводили бихромат калия в дозе 5 мг/кг массы тела в течении 30 суток. Сахарный диабет у этих крыс по показателям иммунореактивного инсулина, гликемии, уровню кетоновых тел в крови характеризовался более легким течением.
Ключевые слова: экспериментальный аллоксановый диабет, интоксикация бихроматом калия, глюкоза крови, глюкоза мочи, кетоновые тела, ИРИ
Хром, согласно литературным данным, наряду с местными поражениями кожи и слизистых оказывает общетоксическое действие, связанное с поражением большинства органов и систем, что определяется многообразием клинических проявлений [1,2]. Актуальной проблемой современного здравоохранения является проблема сахарного диабета (СД). Сегодня это заболевание, приобретшее масштабы «Эпидемии неинфекционного характера», — одно из самых изучаемых в медицине [3,4]. Это дает возможность целенаправленного изучения условий, влияющих на чувствительность островков Лангерганса к повреждающему действию диабетогенов. Одним из таких условий может быть стрессорное воздействие хрома на организм. В доступной литературе мы не обнаружили сведений об особенностях экспериментального диабета на фоне хромовой интоксикации.
Целью настоящей работы явилось изучение влияние хрома на развитие и течение аллоксанового диабета у крыс.
Методика исследования. Исследование выполнено на 60 белых беспородных крысах-самцах массой 230-270 г. Животные содержались на обычном рационе вивария, имели свободный доступ к воде и пище. Крысы были разделены на группы: 1 группа – интактные; 2 группа – аллоксановый диабет у интактых крыс (контроль); 3 группа – крысы, находившиеся под действием хромовой интоксикации; 4 группа – аллоксановый диабет у крыс с хромовой интоксикацией (опыт). Хромовую интоксикацию воспроизводили путем перорольного введения 0,5% раствора бихромата калия в дозе 5 мг/кг массы тела в течении 30 суток. СД моделировали однократной подкожной инъекцией 5% раствора аллоксана (Реахим) в дозе 15 мг на 100 г массы тела после 48 часового голодания.
В ходе эксперимента у животных учитывалось количество заболевших крыс, процент их гибели, изучались показатели массы тела, уровни глюкозы в крови натощак (глюкометрOptium, фирмы MediSensе), содержание иммунореактивного инсулина (ИРИ) в сыворотке крови радиоиммунологическим методом. Исследования проводили на 3 и 14 сутки после введения аллоксана с целью выявления динамики изучаемых показателей.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программного обеспечения MicrosoftExcel. Оценка достоверности проводилась с использованием критерия t Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. Введение бихромата калия в течение 30 суток привело к увеличению содержания хрома в крови животных на 231% и составило 3,38±0,13 мг/мл против 1,02±0,12мг/мл у интактных животных (атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой). Масса тела животных, находившихся под воздействием хромовой интоксикации, за время затравки уменьшилась на 12%, в то время как у интактных крыс увеличилась на 9% по сравнению с исходным состоянием. Введение хрома привело к повышению уровня глюкозы крови на 37% по сравнению с интактными животными, содержание инсулина в этих условиях имело тенденцию к снижению (таблица 1).
После введения аллоксана уже на 3 сутки эксперимента у большинства животных опытной и контрольной групп развилась стойкая гипергликемия. Двух недельный срок наблюдения за подопытными животными выявил динамику течения аллоксанового диабета представленную в таблице 1.
Таблица 1 — Влияние хрома на некоторые показатели, характеризующие частоту и тяжесть возникновения аллоксанового диабета у крыс
|
Показатель |
Исходные данные | Динамика течения диабета | |||||
|
Интактные |
Хром
|
Интактные +
аллоксан (контроль) |
Хром +
аллоксан (опыт) |
||||
| на 3 сутки | на 14 сутки | на 3 сутки | на 14 сутки | ||||
| Масса тела в (г) | 260±4,3 | 254±4,7 | 210±4,3* | 218±3,5* | |||
| Кол-во крыс с гипергликемией от 6,1 ммоль/л и выше в (%) |
95±4,9% |
72±8,8%▼
|
|||||
| Глюкоза крови (ммоль/л) | 3,5±0,5 | 4,8±0,3** | 21,8±1,4* | 18,1±1,2* | 19,3±1,3*
|
15,4±1,2*
|
|
| ИРИ (мкЕД/мл) | 3,1±0,4 | 2,6±0,2 | 1,9±0,6* | 1,1±0,2* | 1,7±0,2* | 2,1±0,1* ▼ | |
| Летальность в группах (%) | 25±9,9%
|
8±5,4 | |||||
Примечание: * — различия достоверны по сравнению с исходными данными; ** — различия достоверны между показателями у интактных животных и крыс с хромовой интоксикацией; ▼ – различия достоверны между показателями «опытной» и «контрольной» групп.
Частоту развития диабета у крыс мы оценивали по уровню стойкой гипергликемии. Так, в опытной группе количество крыс с гликемией от 6,1 ммоль/л и более составило 72%±8,8%, а в контроле 95±4,9%, т.е. в опытной группе СД развился на 23% реже, чем у контрольных животных. Чувствительность крыс с хромовой интоксикацией к диабетогенному действию аллоксана оказалась ниже, чем у интактных животных.
С 3 по 14 сутки течения диабета масса тела животных достоверно снижалась в опытной группе на 14%, а в контрольной — на 19% по сравнению с исходными данными.
Гибель животных наблюдалась в первую неделю течения диабета в обеих группах. В опытной группе погибло 2 крысы из 25, а в контроле погибло 5 из 20 крыс. Таким образом, летальность крыс в опытной группе была меньше, чем в контроле, но данные были недостоверны.
На 3 сутки после введения аллоксана в опытной группе уровень глюкозы крови увеличился в 4 раза, на 14 сутки в 3,2 раза по сравнению с соответствующими исходными показателями. Так, у контрольных животных уровень гликемии на 3 сутки вырос в 6,2 раза, а на 14 сутки в 5 раз по отношению к исходным данным. На 14 сутки течения диабета уровень глюкозы в крови в обеих группах снижался, что соответствует литературным данным, где подробно описана волнообразная динамика содержания глюкозы в крови при экспериментальном аллоксановом диабете [5], но в опытной группе уровень гликемии был меньше на 15% по сравнению с контролем.
Для более детального изучения тяжести диабета от уровня гликемии мы распределили животных по группам в зависимости от степени выраженности гипергликемии (таблица 2).
Из таблицы 2 видно, что количество крыс с гипергликемией, не превышающей 14 ммоль/л, на 3 сутки в опытной группе было в 2,3 раза больше, а на 14 сутки — в 2 раза больше, чем в контрольной группе крыс. Количество животных с гипергликемией от 14,1 ммоль/л и более на 3 сутки в опытной группе было в 1,4 раза, и на 14 сутки — в 2 раза меньше, чем в контрольной группе, т.е. у крыс опытной группы развитие диабета сопровождалось более легкой степенью гипергликемии по отношению к контролю.
Таблица 2 — Распределение крыс по группам в зависимости от степени гипергликемии (М±m)
|
Группа животных |
Динамика течения аллоксанового диабета | |||
| на 3 сутки | на 14 сутки | |||
| Кол-во крыс (в%) с уровнем глюкозы 6,1- 14,0 ммоль/л | Кол-во крыс (в%) с уровнем
глюкозы от 14,1 ммоль/л и более |
Кол-во крыс
(в%) с уровнем глюкозы 6,1-14,0 ммоль/л |
Кол-во крыс (в%) с уровнем глюкозы от 14,1 ммоль/л и более | |
| Интактные+аллоксан (контроль) | 17±5,7% | 83±5,7% | 33±6,3% | 67±6,3% |
| хром+аллоксан (опыт) | 39±9,5%* | 61±9,5%* | 64±7,9%* | 36±7,9%* |
Примечание: * – различия достоверны в показателях между опытной и контрольными группами.
На 3 сутки после введения аллоксана в опытной группе содержание ИРИ достоверно снижалось на 35%, в то время как в контроле — на 39% по сравнению с соответствующим исходным уровнем. На 14 сутки в опытной группе наблюдалось повышение содержания ИРИ, и данный уровень практически не отличался от исходного состояния, в контроле, наоборот, уровень ИРИ продолжал снижаться. У опытных животных на 14 сутки течения диабета содержание ИРИ было на 91% больше, чем в контроле. Обнаруженные на 3 сутки и сохранявшиеся до конца эксперимента гипоинсулинемия и гипергликемия свидетельствовали о развитии тяжелой стойкой формы диабета у крыс контрольной группы.
Выводы
- Аллоксановый диабет у крыс, предварительно получавших ежедневно в течение 30 суток бихромат калия в дозе 5 мг/кг массы тела перорально, по уровню ИРИ, гликемии и кетоновых тел в крови протекает несколько легче, чем диабет у животных без хромовой интоксикации.
- Обнаруженные у крыс с аллоксановым диабетом на фоне хромовой интоксикации более низкий уровень гипергликемии и более высокое содержание ИРИ возможно связаны с активацией хромом СОД, что обеспечило защиту от повреждающего действия аллоксана на ß-клетки поджелудочной железы и относительную сохранность инкреторной функции.
Список литературы
- Barnes TL, Crandell JL., Change in DASH diet score and cardiovascular risk factors in youth with type 1 and type 2 diabetes mellitus: The SEARCH for Diabetes in Youth Study/Department of Epidemiology and Biostatistics and Center for Research in Nutrition and Health Disparities, Arnold School of Public Health, University of South Carolina, Columbia, SC, USA 2013. — Vol. 91. — P. 32
- Мкртумян А.М. Материалы конференции «Диабет 2013: проблемы и решения». – М.: – 60 с.
- Тихонов М.Н. Металлоаллергены: Общая характеристика и оценка неблагоприятного воздействия на здоровье работающих / Экологическая экспертиза. – М.: — №5. – С.70-138.
- Гмошинский И.В. с соавт. Влияние биологически активной добавки к пище, содержащей хром, на клинико-метаболические показатели у больных сахарным диабетом II типа. / Вопросы питания, – №5. – С.17-20.
- Murphy BJ, Kimura N, Sato BG et al. Metallothionein induction by hypoxia involves cooperative interactions between metal-responsive transcription factor-1 and hypoxia-inducible transcription factor-1 alpha / MolCacer Res. – 2008. – Vol. 6, N.3. – P. 483-490
Т.А. Ким, К.Т. Кисикова
Бихромат калимен алғашқы интоксикация кезінде алаксан диабетімен науқас егеуқұйрықтарда қан құрамында глюкоза мен иридің өзгеруі
Түйін: Алдын ала күн сайын дене массасына 5мг/кг мөлшерінде 30 тәулік бойын қорғасын ацетатын қабылдаған егеуқұйрықтарда аллоксан диабеті тудырылды. Бұл егеуқұйрықтарда аллоксан диабеті сирек дамыды және иммунореактивті инсулин көрсеткіштері мен гликемия кетондық денерлер оның жеңіл түрде өтетіндігін сипаттады. Бұл құбылыстың патогенезінде хромом әсерінен СОД ферментінің әсерленуі маңызды рөл атқарады.
Түйінді сөздер: эксперименталдік аллоксан диабеті, интоксикация бихромат калимен, қан құрамындағы глюкоза, дәрет курамындағы глюкоза, кетондық денерлер, ИРИ
Т.А.Kim, K.T.Kissikova
The contents changes of glucose and iri in blood of rats with alloxan diabetes amid the provisional intoxication with dichromate pottasium
Resume: Alloxan diabetes caused at rats that were taken dichromate potassium during 30 days, beforehand. The dose of dichromate potassium was 5 mg/kg of rats weights. Diabetes at those rats the indicator of IRI of glucose ketonebodys was described easier flow.
Keywords: the experiment of alloxan diabet, the intoxication with dichromate pottasium, the contents of glucose in blood ,the contents of glucose in urine, ketone bodys, IRI
