CC BY
41
four-month and twelve-month rats, eight animals in each. The study of structural changes in the walls of arteries and veins of rats of pre-reproductive and reproductive age under experimental hyperuricemia in dynamics showed the most active elevation on the 30t day of the experiment with further stabilization and typi-fication of the complex of morphological manifestations with slightly slower progressing up to the 45th day of experiment. The animals of reproductive age demonstrated higher intensity of structural infractions. The experimental hyperuricemia in the group of rats of pre-reproductive age manifests itself by remodeling of the arteries of mainly femoral and popliteal segments by type of hypertrophy of intima, media and adventitia. The remodeling of the arteries in the rats of reproductive age is characterized with combination of hypertrophy and sclerotic as well as inflammatory changes and can be observed mostly in tibial segment.
УДК 616.379 - 008.64:577.114 Яремій І.М., Кушнір О.Ю., Гоян А. В.
ВПЛИВ МЕЛАТОНІНУ НА ОКРЕМІ ПОКАЗНИКИ ПЛАЗМИ КРОВІ ЩУРІВ ІЗ
АЛОКСАНОВИМ ДІАБЕТОМ
Буковинський державний медичний університет, м. Чернівці
Метою даної роботи було з'ясувати вплив екзогенного мелатоніну на рівень базальної глікемії, загальну антиоксидантну активність плазми крові, вміст загальних ліпідів, загального білка, окисно-модифікованих білків, молекул середньої маси та сечовини в плазмі крові щурів із алоксановим цукровим діабетом за умов природнього рівнодення. Згідно отриманих результатів, у крові алоксанді-абетичних щурів рівень базальної глікемії був удвічі вищим порівняно з показниками інтактних щурів. У плазмі крові щурів із явним цукровим діабетом зросли уміст загальних ліпідів, молекул середньої маси, окисно-модифікованих білків та сечовини відповідно порівняно з показниками тварин контрольної групи. Уміст загального білка й антиоксидантна активність плазми крові діабетичних щурів були відповідно нижчими від показників інтактного контролю. Щоденне впродовж 14 діб уведення алоксандіабетичним щурам мелатоніну зумовило зниження (порівняно з контролем) рівня базальної глікемії та сприяло нормалізації вмісту загальних ліпідів, загального білка, окисно-модифікованих білків, антиоксидантної активності плазми крові, вмісту сечовини та молекул середньої маси.
Ключові слова: мелатонін, алоксановий діабет, кров, щури.
Дана робота є фрагментом НДР «Стрес-індуковані морфофункціональні та біохімічні зміни хроноперіодичної та гепаторе-нальної систем у ссавців. № держреєстрації 0114U002472».
Вступ
Мелатонін - гормон, що синтезується переважно епіфізом - регулює в організмі людини циркадіанні ритми, екскрецію гонадотропінів, обмін вуглеводів, ліпідів і білків, має антиоксидантну активність [2,9,13]. Відомо [5,12], що екзогенний мелатонін захищає цільові органи за умов діабетичного статусу. Окрім того, він попереджає, спричинені діабетом, зменшення функціонування антиоксидантної глутатіонової системи [5,6,7], а також знижує рівень гідроксильних радикалів у тканинах кролів [8,10].
Мета роботи
З'ясувати вплив екзогенного мелатоніну на рівень базальної глікемії (БГ), загальну антиоксидантну активність плазми крові (АОА), вміст загальних ліпідів, загального білка (ЗБ), окисно-модифікованих білків (ОМБ), молекул середньої маси (МСМ) та сечовини в плазмі крові щурів із алоксановим цукровим діабетом (ЦД) за умов природнього рівнодення.
Матеріали та методи
Експерименти проведені на статевозрілих самцях безпородних білих щурів масою 0,18 -0,20 кг. Алоксановий діабет [4], викликали шляхом уведення щурам 5%-го розчину алоксану
моногідрату внутрішньоочеревинно в дозі 170 мг/кг маси. Дослідних тварин було розділено на групи: 1) контроль (інтактні щури); 2) щури з явним ЦД (БГ > 8,0 ммоль/л); 3) щури з явним ЦД, яким з 5-ої доби після введення алоксану впродовж 2-х тижнів щоденно о 800 внутрішньоочеревинно вводили мелатонін (Merk) із розрахунку 10 мг/кг. Кров для дослідження відбирали з хвостової вени. Визначення рівня БГ проводили за допомогою приладу One Touch Ultra Easy (виробник "Johnson & Johnson", США. Тварин забивали шляхом декапітації у відповідності до етичних принципів експериментів на тваринах, ухвалених Першим Національним конгресом з біоетики (Київ, 2000), що узгоджується з положеннями Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей. Кров відбирали у присутності гепарину. Досліджувані показники визначали в плазмі крові щурів за раніше описаними методиками [3,11]. Статистичну обробку результатів дослідження проводили за Стью-дентом. Для визначення адекватного методу статистичної оцінки середньої різниці між групами дослідження проведена попередня перевірка розподілу величин у вибірках. Згідно критерію Shapiro-Wilk, який виристовують з метою оцінки нормальності розподілу у вибірках об'ємом
n<50, для всіх вибірок не отримано даних про відхилення розподілу у вибірках від нормального (p>0,05). Враховуючи наведені дані, застосування критерію Стьюдента вважали достатнім для отримання валідних висновків. Для підвищення надійності висновків паралельно використали непараметричний критерій порівняння Mann-Whitney (Манні-Вітні), який показав подібні результати до обрахунків за допомогою критерію Стьюдента щодо величини р. Достатнім рівнем вірогідності розбіжностей вважали р<0,05.
вплив екзогенного мелат
Результати та їх обговорення
Згідно отриманих результатів (таблиця), у крові алоксандіабетичних щурів рівень БГ був на 115% вищим порівняно з показниками інтактних щурів. У плазмі крові щурів із явним ЦД зріс уміст загальних ліпідів, МСм (254 нм і 280 нм), ОМБ та сечовини відповідно на 44%, 32% і 47%, 81% та 57% порівняно з показниками тварин контрольної групи. Уміст ЗБ й АОА плазми крові діабетичних щурів були на 20% й 24% відповідно нижчими від показників інтактного контролю.
Таблиця
на деякі біохімічні показники крові алоксандіабетичних щурів
(x±Sx, n=8)
Показник ----------- __________ група тварин Контроль (інтактні) Цукровий діабет Цукровий діабет +Мелатонін
БГ, ммоль/л 5,3±0,29 15±1,91* 6,5±0,44*,**
Загальний білок, г/л 68,3±3,9 54,7±3,4* 65,7±3,5**
ОМБ (370 нм),ммоль/г білка 2,11 ±0,117 3,81 ±0,219* 2,19 ±0,125**
МСМ (254нм), Од 0,225±0,017 0,296± 0,024* 0,220±0,015**
МСМ (280нм), Од 0,214±0,011 0,315± 0,023* 0,209± 0,014**
Загальні ліпіди, г/л 2,82±0,21 4,06±0,33* 2,94±0,18**
АОА,% 83,2±2,30 63,2±1,45* 72,7±2,24*,**
Сечовина, ммоль/л 6,5±0,41 10,3±0,72* 7,1±0,65**
Примітка: 1. *, ** - зміни вірогідні (р<0,05). 2. * - стосовно кон
Щоденне впродовж 14 діб уведення алоксан-діабетичним щурам мелатоніну зумовило зниження (на 57% порівняно з контролем) рівня БГ та сприяло нормалізації вмісту загальних ліпі-дів,загального білка, ОМБ, АОА, вмісту сечовини та МСМ.
Нормалізуючий ефект екзогенного мелатоніну щодо досліджуваних нами показників крові щурів із алоксановим ЦД, зумовлений очевидно як його антиоксидантною активністю, так і, встановленим раніше, гіпоглікемізувальним ефектом [1,10,11].
Висновки
1. За умов алоксанового цукрового діабету в організмі щурів відзначається порушення окси-дантно-антиоксидантного гомеостазу, суттєві порушення обміну вуглеводів, ліпідів та білків.
2. Щоденне впродовж 14 днів уведення алок-сандіабетичним щурам екзогенного мелатоніну в дозі 10 мг/кг сприяє зниженню рівня базальної глікемії та нормалізуванню досліджуваних показників метаболізму.
Перспективи подальших досліджень
Отримані результати дозволяють розглядати екзогенний мелатонін як потенційний засіб корекції метаболічних порушень при цукровому діабеті. Метою подальших досліджень буде дослідження впливу екзогенних мелатоніну за умов зміненого фотоперіоду.
Література
1. Кушнір О.Ю. Вплив мелатоніну на показники вуглеводного обміну в щурів з алоксановим діабетом : автореф. на здобуття наук.
ступеня канд. мед. наук : спец. 03.00.04 "Біохімія" / О.Ю. Кушнір.
- К., 2011. - 20 с.
2. Мелатонин в норме и патологии / под ред. Ф.И. Комарова,
С.И.Рапоппорта, Н.К. Малиновской, В.Н. Анисимова. - М.: ИД
Медпрактика - М., 2004. - 524 с.
7ю; 3. ** - стосовно явного цукрового діабету.
3. Тефтюєва Н.Б. Вплив настоянки перстачу прямостоячого на функціональний стан печінки за умов норми та ексерименталь-ного гепатиту :дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 03.00.04 "Біохімія" / Н.Б. Тефтюєва. - Чернівці, 2004. - 177 с.
4. Noyan T. Antioxidant effects of Pentoxifylline and melatonin in al-loxan-induced diabetic mice / T. Noyan, A. Sadik Yalcmkaya, M. Ramazan §ekeroglu [et al.] // Turkish Journal of Biochemistry. -2004. - Vol. 29, № 4. - Р. 268 - 272.
5. Herichova I. Effect of streptozotocin-induced diabetes on daily expression of per2 and dbp in the heart and liver and melatonin rhythm in the pineal gland of Wistar rats / I. Herichova, M. Zeman, K. Stebelova [et al.] // Molecular and Cellular Biology. - 2005. - Vol. 270. - P. 223 - 229.
6. Armagan A. Effects of melatonin on lipid peroxidation and antioxidant enzymes in streptozotocin-induced diabetic rat testis / A. Armagan, E. Uz, H.R. Yilmaz [et al.] // Asian Journal of Andrology. -2006. - Vol. 8, № 5. - P. 595 - 600.
7. Klepac N. Effects of melatonin on plasma oxidative stress in rats with streptozotocin induced diabetes / N. Klepac, Z. Rudes, R. Klepac // Biomedicine & Pharmacotherapy. - 2006. - Vol. 60. - P. 32 - 35.
8. Kushnir O. The effect of Melatonin on antioxidant system during Diabetes Mellitus / O. Kushnir, I. Yaremii // The journal of scientific articles "Health & education in millennium" - 2013. - Vol.15, №1-4. -P. 40 - 43.
9. Alonso-Vale M.I. Melatonin and the circadian entrainment of metabolic and hormonal activities in primary isolated adipocytes / M.I. Alonso-Vale, S. Andreotti, P.Y. Mukai [et al.] // Journal of Pineal Research. - 2008. - Vol. 45, №4. - Р. 422 - 429.
10. Winiarska K. Melatonin attenuates diabetes-induced oxidative stress in rabbits / K. Winiarska, T. Fraczyk, D. Malinska [et al.] // Journal of Pineal Research. - 2006. - Vol. 40, № 2. - P. 168 -176.
11. Meshchyshen I. Hypoglycemic and antioxidant action of melatonin in alloxan action of melatonin in alloxan diabetic rats / I. Meshchyshen, O. Kushnir, I. Yaremii // Annales Universitatis Marie Curie Skladovska. - 2010. - Vol.XXIII, №3(31). - P. 227 - 230.
12. Peschke E. Melatonin, endocrine pancreas and diabetes / E. Peschke // Journal of Pineal Research. - 2008. - Vol. 44. - P. 26 -40.
13. Stebelova K. Diabetes induces changes in melatonin concentrations in peripheral tissues of rat / K. Stebelova, I. Herichova, M. Zeman // Neuroendocrinology Letters. - 2007. - Vol. 28, № 2. - P. 159 - 165.
References
1. Kushrnr O.Ju. Vpliv melatonrnu na pokazniki vuglevodnogo obmmu v shhunv z aloksanovim dіabetom : avtoref. na zdobuttja nauk. stupenja kand. med. nauk : spec. 03.00.04 "Bіohіmіja" / O.Ju. Kushrnr. - K., 2011. - 20 s.
2. Melatonin v norme i patologii / pod red. F.I. Komarova, S.I.Rapopporta, N.K. Malinovskoj, V.N. Anisimova. - M.: ID Medpraktika - M., 2004. - 524 s.
3. Teftji^va N.B. Vpliv nastojanki perstachu prjamostojachogo na funkcional'nij stan pechіnki za umov normi ta ekserimental'nogo gepatitu :dis. na zdobuttja nauk. stupenja kand. med. nauk : spec. 03.00.04 "Biohimija" / N.B. Tef^va. - Chernivci, 2004. - 177 s.
4. Noyan T. Antioxidant effects of Pentoxifylline and melatonin in alloxan-induced diabetic mice / T. Noyan, A. Sadik Yalcmkaya, M. Ramazan §ekeroglu [et al.] // Turkish Journal of Biochemistry. -2004. - Vol. 29, № 4. - R. 268 - 272.
5. Herichova I. Effect of streptozotocin-induced diabetes on daily expression of per2 and dbp in the heart and liver and melatonin rhythm in the pineal gland of Wistar rats / I. Herichova, M. Zeman, K. Stebelova [et al.] // Molecular and Cellular Biology. - 2005. - Vol. 270. - P. 223 - 229.
6. Armagan A. Effects of melatonin on lipid peroxidation and antioxidant enzymes in streptozotocin-induced diabetic rat testis / A. Armagan, E. Uz, H.R. Yilmaz [et al.] // Asian Journal of Andrology. -2006. - Vol. 8, № 5. - P. 595 - 600.
7. Klepac N. Effects of melatonin on plasma oxidative stress in rats with streptozotocin induced diabetes / N. Klepac, Z. Rudes, R. Klepac // Biomedicine & Pharmacotherapy. - 2006. - Vol. 60. - P. 32 - 35.
8. Kushnir O. The effect of Melatonin on antioxidant system during Diabetes Mellitus / O. Kushnir, I. Yaremii // The journal of scientific articles "Health & education in millennium" - 2013. - Vol.15, №1-4. -P. 40 - 43.
9. Alonso-Vale M.I. Melatonin and the circadian entrainment of metabolic and hormonal activities in primary isolated adipocytes / M.I. Alonso-Vale, S. Andreotti, P.Y. Mukai [et al.] // Journal of Pineal Research. - 2008. - Vol. 45, №4. - R. 422 - 429.
10. Winiarska K. Melatonin attenuates diabetes-induced oxidative stress in rabbits / K. Winiarska, T. Fraczyk, D. Malinska [et al.] // Journal of Pineal Research. - 2006. - Vol. 40, № 2. - P. 168 -176.
11. Meshchyshen I. Hypoglycemic and antioxidant action of melatonin in alloxan action of melatonin in alloxan diabetic rats / I. Meshchyshen, O. Kushnir, I. Yaremii // Annales Universitatis Marie Surie Skladovska. - 2010. - Vol.XXIII, №3(31). - P. 227 - 230.
12. Peschke E. Melatonin, endocrine pancreas and diabetes / E. Peschke // Journal of Pineal Research. - 2008. - Vol. 44. - P. 26 -40.
13. Stebelova K. Diabetes induces changes in melatonin concentrations in peripheral tissues of rat / K. Stebelova, I. Herichova, M. Zeman // Neuroendocrinology Letters. - 2007. - Vol. 28, № 2. - P. 159 - 165.
Реферат
ВЛИЯНИЕ МЕЛАТОНИНА НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛАЗМЫ КРОВИ КРЫС С АЛОКСАНОВЫМ ДИАБЕТОМ Яремий И.Н., Кушнир А.Ю., Гоян А. В.
Ключевые слова: мелатонин, алоксановый диабет, кровь, крысы.
Целью данной работы было выяснить влияние экзогенного мелатонина на уровень базальной гликемии, общую антиоксидантную активность плазмы крови, содержание общих липидов, общего белка, окислительно-модифицированных белков, молекул средней массы и мочевины в плазме крови крыс с алоксановым сахарным диабетом в условиях естественного равноденствия . Согласно полученным результатам, в крови алоксандиабетичних крыс уровень базальной гликемии был в два раза выше по сравнению с показателями интактных крыс. В плазме крови крыс с явным сахарным диабетом выросли содержимое общих липидов, молекул средней массы, окислительно-модифицированных белков и мочевины соответственно по сравнению с показателями животных контрольной группы. Содержание общего белка и антиоксидантной активности плазмы крови диабетических крыс были соответственно ниже показателей интактного контроля. Ежедневное, в течение 14-ти суток, введение алоксандиабе-тичним крысам мелатонина обусловило снижение (по сравнению с контролем) уровня базальной гликемии и способствовало нормализации содержания общих липидов, общего белка, окислительно-модифицированных белков, антиоксидантной активности плазмы крови, содержания мочевины и молекул средней массы.
Summary
EFFECT OF MELATONIN ON SOME INDICES IN BLOOD PLASMA OF RATS WITH ALLOXAN-induced DIABETES
Yaremiy I. M., Kushnir O. Yu., Goyan A. V.
Key words: melatonin, alloxan-induced diabetes, blood, rats.
The aim of this study was to assess the impact of exogenous melatonin on levels of basal glucose, total antioxidant activity of blood plasma, contents of total lipids, total protein, oxidation-modified proteins, molecules of average weight and urea in the blood plasma of rats with alloxan-induced diabetes under natural equinox. According to the results obtained, the blood of the rats with alloxan-induced diabetes basal glucose level was twice higher compared with those of intact rats. Blood plasma of rats with diabetes was characterized by increased level of total lipids, increased number of molecules of average weight, oxidation-modified proteins and urea respectively compared with those of the control group animals. The contents of total protein and antioxidant activity of blood plasma of diabetic rats were respectively lower than that in intact controls. Daily melatonin administration for 14 days led to reduction (compared to control) of basal glucose levels and normalized the content of total lipids, total protein, oxidation-modified proteins, antioxidant activity of plasma urea and molecules of average weight.
