Биологические науки. Биохимия и биофизика

Мыкуляк Т.Н.

Национальный университет пищевых технологий, г. Киев

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ ПОЛИ-(ADP-РИБОЗО)ПОЛИМЕРАЗЫ НА ЭНЗИМАТИЧЕСКОЕ ЗВЕНО СИСТЕМЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ В ЛЕЙКОЦИТАХ КРОВИ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

Согласно данным ВОЗ сахарный диабет (СД) занимает третье место в мире по распространенности после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. СД является одной из главных проблем современной медицины и относится к тем заболеваниям, которые часто становятся причиной ранней инвалидности и смертности среди населения практически во всех странах мира.

Одним из патогенетических факторов развития СД является чрезмерная активация процессов свободнорадикального окисления. При гипергликемии вследствие перегрузки цикла Кребса избытком глюкозы в электрон-транспортной цепи образуется большое количество доноров свободных электронов – NАDН и FАDН, которые передают эти электроны на атомы кислорода с образованием большого количества супероксидных радикалов. Избыток последних вызывает активацию поли-АДР-рибозополимеразы, что приводит к угнетению активности фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, который является ключевым ферментом гликолитического каскада [2]. Вследствие блокады этого фермента избыток глюкозы направляется на альтернативные пути метаболизма, что приводит к активации полиолового пути, повышенного образования

конечных продуктов неензиматического гликозилирования, активации протеинкиназы С, гексозоаминового пути, что в конечном итоге приводит к многочисленным структурным и функциональным повреждениям клетки [3].

Развитие СД 1 в упрощенном виде может рассматриваться с позиций баланса между регуляторными и эффекторными Т-лимфоцитами. Центральное место в развитии СД 1 занимают Т-лимфоциты со специфическими Т-клеточными рецепторами, которые распознают клетки островков Лангерганса. При активации Т-клетки с помощью своих рецепторов могут осуществлять защиту организма от инфекции или аутоиммунного заболевания. Нарушение этих механизмов часто приводит к развитию аутоиммунного заболевания. Показано, что ингибирование энзиматической активности поли-(ADP-рибозо)полимеразы снижает секрецию провоспалительных цитокинов и улучшает состояние организма при некоторых экспериментальных аутоиммунных заболеваниях. Таким образом, актуальность даного исследования заключается в применении ингибиторов поли-(ADP-рибозо)полимеразы, что свидетельствует о привлечении энзима к реализации иммунного ответа [1].

Объектом исследований были крысы-самцы линии Вистар массой 200 – 300 г. Содержание и манипуляции с животными проводили в соответствии с положениями «Общих этических принципов экспериментов на животных», принятых Первым национальным конгрессом по биоэтике (Киев, 2001). Животных содержали в обычных условиях вивария.

Исследования проводили на модели индуцированного стрептозотоцином (СТЗ) (60 мг / кг, внутрибрюшинно) диабета. Диабетическим крысам после 6-ти недель развития диабета вводили внутрибрюшинно никотинамид (100 мг / кг) и 1,5 – изохинолиндиол (ISO) (3 мг / кг) в течение 14 суток. Забор крови у животных осуществляли утром после голодания (12 ч) с ретробульбарного венозного синуса глаза, под легким эфирным наркозом. Развитие диабета контролировали измеряя уровень глюкозы в крови с помощью глюкометра. В исследованиях использовали крыс с содержанием глюкозы в крови выше 19 ммоль/л.

Результаты исследований показали, что при введении стрептозотоцина масса тела крыс уменьшалась, что свидетельствует о токсическом действии эого соединения на организм животных, что в свою очередь может приводить к развитию сахарного диабета. При введении животным ISO масса тела крыс не увеличивалась, а при введении NAm наблюдался незначительный эффект увеличения массы тела крыс до 280 г по сравнению с соединениями (в случае СТЗ – 260 г, в случае СТЗ + ISO – 240 г).

При определении уровня глюкозы в крови исследуемых объектов наблюдалось значительное повышение уровня глюкозы до 19 ммоль / л по сравнению с контролем, что свидетельствует о наличии сахарного диабета. При лечении ISO положительный эффект не наблюдался, и уровень глюкозы составил 21 ммоль / л. Введение никотинамида приводило к незначительному уменьшению уровня глюкозы в крови крыс, что свидетельствует об отсутствии гипогликемического эффекта данных соединений.

При оценке состояния антиоксидантной системы защиты при сахарном диабете было обнаружено, что активность супероксиддисмутазы в сыворотке крови диабетических крыс в незначительной степени снижалась (до 84 %) по сравнению с показателями сыворотки крови контрольной группы, которые составляли 100 %. Введение исследуемых ингибиторов поли-(АDP-рибозо)полимеразы не приводило к нормализации активности супероксиддисмутазы до уровня контроля, более того, изохинолиндиол снижал ее содержание еще в большей мере (до 65 %), в то время, как никотинамид не влиял на активность энзима (которая при СД составила 86 %). Способность никотинамида угнетать надактивацию процесса поли-АDP-рибозилирования ядерных протеинов и проявлять антиоксидантное действие при диабетической энцефалопатии, в лейкоцитах крови не проявлялась.

Литература

1. Лущак В. I., Багнюкова Т. В., Лущак О. В. // Укр. бioхiм. журн. – 2004. – T. 76, № 3. – С. 136-141.

2. King G.L., Loeken M.R. Hyperglycemia-induced oxidative stress in diabetic complications // Histochem. CellBiol. — 2004. — V. 122, № 4. — P. 333–338.

3. Maiese К., Morhan S. D., Chong Z. Z. Oxidative stress biology and cell injury during type 1 and type 2 diabetes mellitus // Curr. Neurovasc. Res. — 2007. — № 4. — P. 63–71.