Склярова Е.И., Попова Т.Н., Шульгин К.К.

Воронежский государственный университет

Активность супероксиддисмутазы в тканях крыс при экспериментальном сахарном диабете 2 типа и действии N-[имино(1-пиперидинил)метил]гуанидина

Сахарный диабет (СД) – это группа метаболических заболеваний, которые объединяются общим признаком – хронической гипергликемией, являющейся результатом дефектов в секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов. СД является одной из самых насущных проблем современности, учитывая прогрессирование распространённости патологии, тяжесть и полиорганность поражения, раннюю инвалидизацию и большую летальность вследствии прогрессирования макро- и микроангиопатий [1]. При сахарном диабете 2 типа (СД2) инсулин производится в нормальных или даже повышенных количествах, однако нарушается механизм взаимодействия инсулина с клетками организма – развивается инсулинорезистентность. Главной причиной инсулинорезистентности является нарушение функций мембранных рецепторов инсулина при ожирении - основном факторе риска (около 80% больных СД2 имеют избыточную массу тела). Рецепторы становятся неспособными взаимодействовать с гормонами в силу изменения их структуры или количества [1].

В настоящее время накоплен обширный фактический материал, свидетельствующий об избыточном образовании свободных радикалов (СР) при СД. В связи с этим в поиске средств для лечения данной патологии большое внимание уделяется веществам с антиоксидантными свойствами. В частности, мы исследовали синтетическое производное бигуанида N-[имино(1-пиперидинил)метил]гуанидин (НИПМГ). НИПМГ – это вещество с предполагаемой антиоксидантной и антидиабетической активностью, которое было отбрано с помощью программы прогноза «структура-свойство» PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances), доступной в режиме on-line по адресу http://www.ibmh.msk.su/pass [7]. Известно, что синтетические производные бигуанида составляют большую группу пероральных сахароснижающих препаратов.

Целью данной работы было исследование активности супероксиддисмутазы (СОД) – одного из ключевых ферментов актиоксидантной защиты, в тканях крыс при СД2 и действии N-[имино(1-пиперидинил)метил]гуанидина (НИПМГ).

СД2 индуцировали внутримышечным введением протамин-сульфата в течение 3-х недель в дозе 10 мг/кг массы тела животного в объеме 0,5 мл 0,85%-ногоNaCl, 3 раза в сутки [5].

В качестве объекта исследования использовались белые лабораторные крысы-самцы массой 150-200 г. Животные были разделены на 3 экспериментальных группы: 1-ю составили животные с СД2 (n=10), 2-ю – животные с СД2 (n=10), которым внутрибрюшинно вводили НИПМГ и 3-ю – контрольные животные (n=10). Все группы животных содержались на стандартном режиме вивария.

Активность СОД определяли по ингибированию скорости восстановления нитросинего тетразолия (НСТ) в неэнзиматической системе феназинметасульфата (ФМС) и НАДН [3]. Сыворотку крови получали с помощью центрифугирования в течение 10 мин при 3000 g. Для получения гомогената навеску печени гомогенизировали с охлажденной средой выделения (50 мМ трис-HCl буфер, рН 7.5, содержащий 1 мМ ЭДТА, 1% β-меркаптоэтанола) в соотношении 1:4, затем центрифугировали при 10000 g в течение 10 мин. Активность СОД в печени и сыворотке крови крыс определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 540 нм [4].

Уровень гликемии в сыворотке крови крыс определяли глюкозооксидазным методом с помощью набора реактивов «OXOCHROM GLUCOSA S», производитель Lachema, Чехия. Показатели опытных групп животных сравнивались с контролем. Данные обрабатывали с использованием t–критерия Стьюдента, различия считали достоверными при p0.05.

Результаты проведенных исследований показали, что при СД2 у крыс происходит увеличение удельной активности СОД в печени и сыворотке крови крыс. Так, в печени наблюдалось увеличение в 2,0 раза, в сыворотке крови в 1,5 раза относительно нормы. При введении НИПМГ в дозе 2,4 мг/кг удельная активность СОД изменилась в сторону нормы, снижаясь в печени крыс в 1,2 раза, в сыворотке крови - в 1,4 раза. Изменения активности СОД, выраженной в ФЕ/грамм сырой массы печени и ФЕ/мл сыворотки, демонстрировали ту же тенденцию, что и изменения удельной активности фермента.

Изменение исследуемых параметров в сторону контрольных значений при введении НИПМГ животным с СД-2, очевидно, свидетельствует о снижении уровня окислительного стресса, что ведет к нормализации работы антиоксидантной системы организма.

Литература:

1. Дедов И. И. Эндокринология: учебник для студентов медвузов / И. И. Дедов, Г. А. Мельниченко, В. В. Фадеевю - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа. – 2007. – 432 с.

2. Косолапов В.А. Окислительный стресс в патогенезе сахарного диабета и его осложнений / В.А. Косолапов, М.П.Самохина // Информ. Бюл. – 2006. – №1. – С. 8.

3. Методы оценки оксидативного статуса: учебно-методическое пособие для вузов / Т.И. Рахманова, Л.В. Матасова, А.В. Семенихина, О.А. Сафонова, А.В. Макеева, Т.Н. Попова. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2009. - 64 с.

4. Основы физико-химических методов анализа. Часть 1. Фотометрия: учебно-методическое пособие для вузов / С.В. Моржухина, Е.А. Денисова, М.П. Осмачко. – Дубна: изд-во Университет «Дубна», 2007. – 80 с.

5. Ульянов А.М. Инсулярная система животных при хроническом дефиците гепарина / А.М. Ульянов, Ю.А. Тарасов // Вопросы медицинской химии. – Т. 46, № 2. – 2000. – C. 149-154.

6. Maritim A. C. Diabetes, oxidative stress, and antioxidants: a review / A.C. Maritim, R.A. Sanders, J.B. Watkins // J. Biochem. Molecular Toxicology. – 2003. – V. 17, № 1. – Р. 120-128

7. Poroikov V.V. PASS: Prediction of Biological Activity Spectra for Substances / V.V. Poroikov, D.A. Filimonov // Predictive Toxicology; ed. By C. Helma. – N.-Y. : Taylor & Francis, 2005. – P. 459 – 478.