CC BY
41
6 Лопатин П.В. Значимость социального критерия при оценке инновационных проектов в фармации // 2007. -www.formmed.ru/
7 Норт Д. Институциональные изменения: рамки анализа. Вопросы экономики. - 2005. - №3. - С.16-18.
8 Норт Д. Институты, институциональные изменения и функционирование экономики. - М.: 1997. - 162 с.
9 Сбоева С.Г. О методологии фармацевтической географии // Человек и лекарство. - М.:1998. - С. 709 - 710.
10 Сатаева Л.Г. Институциональные изменения отношений собственности в новых экономических условиях в РК // Сборник научных трудов участников международного семинара «Институциональная теория и ее практическое применение на постсоветском пространстве». Под ред. В.Л.Тамбовцева - М.: МГУ. - 2005. - С. 32-39.
11 Сатаева Л.Г. Изменение институциональной среды и ментальных моделей экономических агентов в ходе проведения приватизации в РК в новых экономических условиях // Сборник научных трудов участников международного семинара «Институциональная теория и ее практическое применение на постсоветском пространстве». Под ред. Г.М.Мкртчян. - Новосибирск: 2005. - С. 11-15.
12 Тамбовцев В.Л. Теоретические вопросы институционального проектирования. // Вопросы экономики. - 1997. -№3.
INSTITUTIONAL FRAMEWORK OF DRUG PROVISION FOR DIABETICS IN KAZAKHSTAN Resume: In this article shows build authors organization-institutional model remedy supply social desisses in the Republic of Kazakhstan. Shows elaboration authors scales risks process remedy supply and give there charakterist Keywords: drug coverage, organizational and institutional model, mechanisms to reduce the risks of socially significant diseases, the health care system of the Republic of Kazakhstan, the legal framework, mechanisms to reduce the risks
УДК 546.815+546.76]:616.379-008.64-092-092-4
ТАКИМ
Казахский Национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, кафедра патофизиологии
ИЗМЕНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА У КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ АЛЛОКСАНОВЫМ ДИАБЕТОМ НА ФОНЕ КОМБИНИРОВАННОЙ _ИНТОКСИКАЦИИ СОЛЯМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ_
Изучено влияние аллоксана на некоторые показатели углеводного обмена у крыс на фоне предварительной изолированной и комбинированной интоксикации соединениями свинца и хрома в течение 30 суток. У животных определялась концентрация глюкозы, кетоновых тел в крови и моче и уровеньиммунореактивного инсулина в сыворотке крови. Показано, чтокомбинированное действие ацетата свинцаи бихромата калия снижают резистентность бета-клеток поджелудочной железы к диабетогенному действию аллоксана.
Ключевые слова: экспериментальный аллоксановый диабет, интоксикация солями свинца и хрома, глюкоза крови, глюкоза мочи, кетоновые тела, ИРИ
Актуальной проблемой современного
здравоохранения являетсяпроблема сахарного диабета (СД). Сегодня это заболевание,приобретшее масштабы «Эпидемии неинфекционного характера», -одно из самых изучаемых в медицине[1,2]. Несмотря на выдающиеся исследования в области изучения сахарного диабета и связанных с ним метаболических нарушений, перед диабетологической службой и наукой в целом остается много нерешенных вопросов. Так, не уделяется должного внимания изучению влияний соединений тяжелых металлов на развитие сахарного диабета, между тем известно, чтоорганизм находится под прессом комбинированного действия факторов и зачастую трудно оценить приоритетность той или иной причины в возникновении патологии. Анализ литературы показывает, что исследования лишь констатируют факты выявления диабета у людей, профессионально связанных с соединениями тяжелых металлов, без попыток их комплексного анализа, не рассматриваются также и предпосылки формирования данной патологии [3,4]. В результате целью нашего исследования явилось изучение уровня глюкозы, кетонов в крови, ИРИ у крыс с экспериментальным диабетом на фоне
комбинированной свинцовой и хромовой
интоксикации.
Материалы и методы
Исследования проведены на 160 беспородных крысах - самцах, массой тела 230-270 г., полученных из вивария Клинико-экспериментальной
лаборатории НИИФМ им. Б.А. Атчабарова. Содержание, уход и выведение животных из эксперимента осуществляли в соответствии с правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных (Приказ МЗ РК № 697 от 12.11.2009г.). Животные содержались на стандартном рационе вивария, при свободном доступе к воде и пище. Для проведения эксперимента крысы были разделены на следующие группы: 1 группа - интактные животные(вводился физиологический раствор в объеме, эквивалентном объему раствора, вводимого опытным животным); 2 группа - «свинец» (крысы, получавшие ацетат свинца); 3 группа - «хром» (крысы, получавшие бихромат калия); 4 группа - «свинец+хром» (крысы, получавшие комбинацию указанных металлов); 5 группа -«ин+ал», контроль (аллоксановый диабет у интактных крыс); 6 группа - «св+ал»(аллоксановый диабет на фоне свинцовой интоксикации); 7 группа -
«хр+ал» (аллоксановый диабет на фоне хромовой интоксикации); 8 группа - «св+хр+ал» (аллоксановый диабет на фоне свинцово-хромовой интоксикации). Затравку металлами проводили путем ежедневного перорального введения 1% раствора ацетата свинца в дозе 15 мг/кг массы тела и 0,5% раствора бихромата калия в дозе 5 мг/кг массы тела в течение 30 суток. Экспериментальный аллоксановыйдиабет (ЭАД) моделировали путем однократного подкожного введениядиабетогенной дозы 5% раствора аллоксана (Реахим) - 15 мг/100 г массы тела после 48-часового голодания [5,6]. На 3 и 14 сутки после введения аллоксана, измеряли содержание глюкозы и кетоновых тел в крови и мочес использованием глюкометраOptium фирмы «MediSense», анализатора мочи DIRUIH-100, реагентных полосок серии URIstikH. Определяли уровень иммунореактивного инсулина (ИРИ) в сыворотке крови радиоиммунным методом с использованием тест системы рио-ИНС-ПГ-125! «ХОПИБОХ НАНБ» (Беларусь).
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета программ StatSoftStatistica 6.0 и Biostat, SPSS 16,0с использованием критерия t Стьюдента и нормальности распределения по критерию Шапиро-Уилкса.
Результаты и обсуждение
Изолированная 30-дневная затравка крыс солями свинца и хрома не приводила к гибели животных. Уровень гликемии и ИРИ при свинцовой интоксикации достоверно не изменялся. Между тем, введение хрома вызывало увеличение содержания
глюкозы в крови на 35% (р<0,05), при этом уровень ИРИ имел лишь тенденцию к снижению по сравнению с интактными животными, что, по-видимому, является результатом формирования инсулинорезистентности.
Комбинированное воздействие свинца и хрома в указанный срок приводило к гибели 30% животных ( р<0,001), снижению уровня ИРИ на 29% (р<0,05), однако, достоверного увеличения уровня глюкозы крови не отмечалось. В моче экспериментальных животных всех исследуемых групп достоверных отличий содержания глюкозы по сравнению с интактными крысами не было.
Введение аллоксана крысам на фоне изолированной свинцовой и хромовой интоксикации приводило к развитию диабета у 66,6 % и у 72% животных соответственно. Частота развития ЭАД у крыс со свинцово-хромовой интоксикацией при
используемой дозе аллоксанасоставила 100% и заметно не отличалась от группы крыс, которым аллоксан вводили на фоне полного здоровья. Таким образом, комбинированное воздействие металлов в отличие от их изолированного влияния усиливает диабетогенное действие аллоксана. Гибель животных в группе «св+хр+ал» была в 2,7 раза (р<0,05) больше, чем в контроле, в 12 раз (р<0,001) больше по сравнению с группой животных со свинцовой интоксикацией и в 8,4 (р<0,001) больше, чем при хромовой интоксикации.
Данные исследования влияния аллоксанана показатели глюкозы и ИРИ в крови у крыс с ЭАД представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Содержание ИРИ и глюкозы в крови у крыс с ЭАД (M±m)
Показатели Группы животных
св+хр+ал св+ал хр+ал ин+ ал
Глюкоза крови до введения аллоксана (ммоль/л) 4,6±0,5 4,2±0,8 4,8±0,3^ р<0,05 3,5± 0,5
Глюкоза крови на 3 сутки ЭАД (ммоль/л) 26,1±0,4^ р<0,001 16,5±1,5* р<0,001 19,3±1,3* р<0,001 21,8 ±1,4 р<0, 001
Глюкоза крови на 14 сутки ЭАД (ммоль/л) 18±1,5^ р<0,001 12,2±1,6* р<0,01 15,4±1,2 18,1 ±1,2
ИРИ до введения аллоксана(мкЕД/мл) 2,2±0,2^ р<0,05 2,9±0,4 2,6±0,2 3,1± 0,4
ИРИ на 3 сутки ЭАД (мкЕД/мл) 1,08±0,05^ р<0,001 2,3±0,4* р<0,001 1,7±0,2* р<0,001 1,9± 0,6^ р<0, 001
ИРИ на 14 сутки ЭАД (мкЕД/мл) 0 2,7±0,3* 2,1±0,1* 1,1± 0,2*
* - статистически значимые отличия по сравнению с данными группы «св+хр+ал»; ▼ - по сравнению с группой «ин+ал»; •- по сравнению с показателями на третьи сутки ЭАД, ♦ - по сравнению с показателями до введения аллоксана
В ходе экспериментальных исследований установлено, что на третьи сутки после введения аллоксанасодержание глюкозы в крови крыс группы «св+хр+ал», было больше на 20%, чем у животных группы «ин+ал», на 58% больше, чем в группе «св+ал» и на 35% большечем в группе «хр+ал» (р<0,001 во всех случаях) (таблица 1). По сравнению с соответствующими исходными показателями содержание глюкозы в крови у крыс группы
«св+хр+ал» увеличилось в 4,7 раза, в то время как в группе «ин+ал» - в 5,2 раза. В эти же сроки наблюдения средний уровень глюкозы в крови у крыс группы «св+ал» составил 293%, группы «хр+ал» 302% от соответствующих исходных данных (р<0,001 ко всем показателям). В результате, на третьи сутки развития ЭАД содержание глюкозы в крови в группе «св+хр+ал» было максимальным по сравнению с изолированным воздействием металлов и группой
контроля. На 14 сутки ЭАД отмечалось снижение на 31% (р<0,001) содержания глюкозы в крови у животных группы «св+хр+ал» по сравнению с третьими сутками. В то же время уровень глюкозы у крыс группы «св+хр+ал» был выше на 52% (р<0,001), чем аналогичный показатель в группе «св+ал». Следовательно, комбинированное действие свинца и хрома привело к развитию более тяжелого (по уровню гликемии) течения ЭАД, по сравнению с группами животных, у которых ЭАД протекал в условиях предварительного изолированного воздействия указанных металлов. Как видно из таблицы 1, на третьи сутки ЭАД в группе «св+хр+ал» наблюдалось снижение уровня ИРИ на 51% (р<0,001) по сравнению с данными до введения аллоксана, в то время как в группе «ин+ал» наблюдалась лишь тенденция к снижению. В группе «хр+ал» уровень ИРИ также уменьшился на 35% (р<0,05), и, напротив, в группе «св+ал» введение аллоксана практически не изменило содержание ИРИ по сравнению с показателями до введения аллоксана. Таким образом, на третьи сутки ЭАД в группе «св+хр+ал» уровень ИРИ был меньше, чем в группах «св+ал» и «хр+ал». На 14 сутки течения диабета уровень ИРИ в сыворотке крови у крыс группы «св+хр+ал» составил 0 мкЕД/мл, в то время как в группе «ин+ал» содержание ИРИ составило 35%
(р<0,05) от соответствующих данных до введения аллоксана, в группе «св+ал» - 93% (р<0,001) и в группе «хр+ал» - 81% (р<0,001). Итак, как на 3, так и на 14 сутки ЭАД на фоне комбинированного воздействия металлов по отношению к их изолированному действию характеризовался минимальным содержанием ИРИ в крови вплоть до нулевых значений на 14 сутки.
Наличие кетоновых тел в крови является одним из основных показателей тяжести течения диабета. При сравнении содержания кетоновых тел в крови в условиях изолированного и совместного действия металлов на третьи сутки ЭАД можно отметить, что введение аллоксана животным на фоне комбинированного влияния свинца и хрома показало более высокий уровень кетоновых тел в крови. Так, при ЭАД на фоне действия свинца уровень кетоновых тел составил 55% (р <0,05), а на фоне действия хрома - 61% (р <0,05) от такового у крыс группы «св+хр+ал». На 14 сутки течения диабета заметных различий в содержании кетоновых тел в исследуемых группах не было. Следовательно, введение аллоксана в условиях комбинированного действия металлов вызывало более значительное повышение уровня кетоновых тел на 3 сутки по сравнению с их изолированным влиянием.
Таблица 2 - Содержание глюкозы, кетоновых тел в моче у крыс с ЭАД на 14 сутки
Группы животных ин+ал св+ал Wilkoxon test (уровень знач.) хр+ал Wilkoxon test (уровень знач.) св+хр+ал Wilkox on test (урове нь знач.)
Содержани еглюкозы (ммоль/л) 17,7(1,22) 5,24(0,08) 0,005* z=2,809 8,7(0,76) 0,008* z=2,668 25,3(3,6) 0,012* z=2,810
Содержани е кетоновых тел (ммоль/л) 1,49(0,29) 0 0,004* z=2,871 0,004^ z=2,842 0,60(0,1) 0,044* z=2,010 0,011^ z=2,536 2,4(0,33) 0,026* z=2,232
* - статистически значимые отличия по сравнению с данными группы «ин+ал», ■- статистически значимые отличия по сравнению с данными группы «св+хр+ал», М^) - М среднее, m - ошибка среднего
Интоксикация солями тяжелых металлов животных не вызывала глюкозурию. Введение аллоксана приводило к глюкозурии и кетонурии у крыс всех исследуемых групп. Как видно из таблицы 2, наиболее выраженная глюкозурия и кетонурия отмечалась в 8 группе животных «св+хр+ал». При ЭАД на фоне изолированного воздействия свинца и хрома как глюкозурия (на 70% (Р=0,005) и 50,8% (Р=0,008) соответственно), так и кетонурия ( на 100% Р=0,004 и 75% Р=0,044 соответственно) были менее выражены. Заключение
Полученные данные свидетельствуют о том, что изолированное введение солей свинца и хрома в течение 30 дней не оказывает значительного влияния на уровень ИРИ в крови. При хромовой интоксикации, на наш взгляд, развивается инсулинорезистентность, о чем свидетельствует повышение уровня глюкозы крови при нормальном содержании инсулина.
На фоне изолированной свинцовой и хромовой интоксикации аллоксановый диабет развивается в
меньшем проценте случаев, чем у интактных животных, по-видимому, малые дозы металлов способствуют синтезу металлотионеинов, которые повышают резистентность клеток к повреждению за счет снижения ПОЛ, активации гипоксия-индуцибильного фактора HIF [7]. Кроме того, ранее нами было показано [8], что хроническое воздействие малых доз свинца приводит к умеренной активации гипофизарно-надпочечниковой системы, имеющей ключевое значение в повышении резистентности организма к повреждающим факторам. Нельзя исключить, возможную активацию свинцом антиоксидантной системы, имеющей важное значение в защите бета-клеток поджелудочной железы от повреждающего действия аллоксана.В связи с этим повторное воздействие повреждающего фактора (аллоксан) в условиях активации неспецифических механизмов адаптации, вызванных свинцом, характеризовалось относительной сохранностью инкреторной функции поджелудочной железы, чем у животных других экспериментальных
групп. Наши данные подтверждаются исследованиями, в результате которых при повторных действиях кратковременных стрессорных ситуаций развивалась адаптация организма, которая не только повышала его устойчивость к тяжелому стрессу, но также обладала широким спектром перекрестных защитных эффектов [9].
Аллоксановый диабет на фоне свинцово-хромовой интоксикации моделируется в большем проценте случаев, протекает тяжелее, о чем свидетельствует более выраженная гипергликемия, глюкозурия, кетонурия, более низкий уровень ИРИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 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
2 Мкртумян А.М. Материалы конференции «Диабет 2013: проблемы и решения». - М.: 2013. - 60 с.
3 Тихонов М.Н. Металлоаллергены: Общая характеристика и оценка неблагоприятного воздействия на здоровье работающих /Экологическая экспертиза. - М.: 2002. - №5. - С. 70-138.
4 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. - 2004. - №5. - С.17-20.
5 Selyatitskaya V.G. Functional State of Adrenocortical System in Rats with Manifest Alloxan-Induced Diabetes Mellitus / V.G. Selyatitskaya, O.P. Cherkasova, T.V. Pankina, N.A. Palchikova /Bull. Exper. Biol. - 2009. - Vol. 146. - P. 708-710.
6 Баранов В.Г. Экспериментальный сахарный диабет: роль в клинической диабетологии. - Л.: Наука, 1983. - 247с. 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.
7 Ударцева Т.П. Механизмы адаптации к совместному воздействию свинца и ограничения движений. - Алматы: 2001.
8 Засухина Г.Д. Адаптивный ответ - общебиологическая закономерность: факты, гипотезы, вопросы. \ Радиационная биология. Радиоэкология. - 2008. - № 4 - Т.48 - С. 464 -473.
Т.А. КИМ
С.Д. Асфендияров атындагы К,аз¥МУ патофизиология кафедрасы
K;ОРFАСЫН МЕН ХРОМ ЦОСЫЛЫСТАРЫНЬЩ УЫТТЫ ЭСЕР1НЕ ¥ШЫРАFАН ЭКСПЕРИМЕНТТ1К ДИАБЕТ ТУДЫРЫ^АН, ЕГЕУК^ЙРЬЩТАРДА К6М1РСУ АЛМАСУЫНЫН КЕЙБ1Р К0РСЕТК1ШТЕРШЕ
АЛЛОКСАННЫН ЭСЕР1
Тушн: Алдын ала 30 тэушж бойына ;оргасын ;осылыстарынын, жэне хром ;осылыстарынын, эсерше жеке-жеке уширатылган, сондай-а; олардын, аралас;ан эсерше уширатылган, эксперимент™ диабет тудырылган егеу;уйрык;тын, организмшде кeмiрсу алмасуынын, кейбiр кeрсеткiштерiне аллоксаннын, эсерi зерттелдь Канында жэне зэрiнде глюкозанын,, кетон денелершщ концентрациясы жэне ;ан сарысуында иммундыкреактивт инсулиннщ децгеш аны;талды. Крргасын ацетаты мен калий бихроматынын, араласып эсер етуi аллоксаннын, диабетогендi эсерше уй;ы безi бета жасушаларынын, тозiмдiлiгiн томендетедi.
Туйiндi сездер: эксперименттiк аллоксанды; диабет, ;оргасын мен хром туздарынан уыттану, ;аннын, глюкозазы, зэрдщ глюкозасы, кетон денелерi ИРИ
T.A. KIM
CHANGING SOME PARAMETERS OF CARBOHYDRATE METABOLISM IN RATS WITH EXPERIMENTAL ALLOXAN DIABETES ON THE BACKGROUND OF INTOXICATION COMBINED WITH HEAVY METAL SALTS
Resume: There was a study conducted of the influence of alloxan on some parameters of carbohydrate metabolism among rats with experimental diabetes on the background of pre-insulated and combined toxicity with the connection of lead and chromium in 30 days. The concentrations of glucose were defined, ketone bodies in blood and urine and levels of immunoreactive insulin in blood serum. The combined effect of lead acetate and potassium dichromate reduce the resistance of beta cells of the pancreas to the diabetogenic action of alloxan.
Keywords: experimental alloxan diabetes, intoxication lead and chromium salts, blood glucose, urine glucose, ketone bodies, immunoreactive insulin
