Экспериментальная оценка диабетогенных эффектов мочевой кислоты

Целому ряду патологических состояний, ассоциированных с углеводными сдвигами диабетического характера (подагра, ожирение, атеросклероз, артериальная гипертензия, гипер- и дислипо- протеидемии, гиперинсулинемия и инсулинорези- стентность), присуща гиперурикемия (ГУ). При этом между степенью углеводных нарушений и выраженностью ГУ нередко наблюдается параллелизм [3, 5, 8, И]. Такого рода наблюдения не исключают патогенетической роли мочевой кислоты (МК) в развитии сахарного диабета (СД).

МК обнаруживает структурное сходство с известным диабетогенным веществом — аллоксаном. Продукт дальнейшего превращения МК — 5-гидроксипсевдомочевая кислота — по своему действию на инсулярный аппарат идентичен аллоксану [9, 10].

Значимость этиологической роли МК в развитии СД подтверждает ряд экспериментальных исследований, авторам которых удалось воспроизвести СД введением МК животным. Однако необходимо отметить, что воспроизведение мочекислого диабета было сопряжено со значительными трудностями. Однократные инъекции МК кроликам [6] и крысам [2] приводили к развитию диабета лишь после предварительной подготовки животных. Для снижения уровня эндогенного восстановления глутатиона (антиокислительного протектора р-клеток) животных до введения МК содержали на метионин-цистеиндефицитном рационе. Без предварительной же подготовки воспроизведение СД у здоровых крыс требовало ежедневного, в течение 36 сут, введения МК [4].

В клинико-эпидемиологических исследованиях показано, что ГУ чаще выявляется на ранних стадиях углеводных нарушений (потенциальный диабет, стадия нарушенной толерантности к глюкозе) и хронологически предшествует манифестации СД [3, 7]. Остается неясным, вносит ли ГУ патогенетический вклад в прогрессирование скрытых углеводных нарушений в явные или она выступает только в роли "немого свидетеля" как результат различных метаболических пертурбаций (гиперинсулинемия, гиперлипопротеинемия, гиперпероксидация и т. д.), установленных нами на доклинических этапах СД [3]. В связи с этим представляло интерес изучить диабетиндуцирую- щие эффекты МК в эксперименте в зависимости от исходного состояния углеводного обмена (норма, предиабет, скрытый и манифестный СД).

Материалы и методы

Проведены 2 серии экспериментов, в которых задействовано 90 белых лабораторных беспородных крыс-самцов. Каждая серия включает в себя 2 этапа.

• серия экспериментов проведена на 70 животных, 10 из которых составили контрольную группу.

На предварительном этапе животные опытной группы были использованы для получения (согласно рекомендации

В.   Г. Баранова и соавт. [1]) модели предиабета, скрытого и явного СД. Аллоксан вводили неполовозрелым животным подкожно однократно из расчета 200 мг/кг. Принадлежность крыс к группам предиабета, скрытого и явного СД устанавливали на основании перорального теста на толерантность к глюкозе (ТТГ) через 28—31 день после инъекции аллоксана. Крыс с явным диабетом распределяли по тяжести СД, руководствуясь данными литературы [4]. Из 60 животных опытной группы к концу предварительного этапа эксперимента в живых остались 34 крысы (26 крыс погибли от тяжелой формы диабета), у 12 из них констатирован предиабет, у 16 — скрытый и у 6 — явный СД легкой формы. Проведение ТТГ было совмещено с определением уровня МК в сыворотке крови (МКс) спектрофотометрическим методом [8]. Сразу после предварительного этапа эксперимента животным на протяжении 14 дней внутрибрюшинно вводили суспензию МК в физиологическом растворе; общий объем суспензии, вводимой однократно, составлял 0,5—1 мл из расчета 500 мг/кг/сут. Выбор такой дозы казался обоснованным с учетом исследований других авторов. На 7—14-е сутки основного этапа эксперимента у животных выполняли ТТГ и определяли содержание МКс.

Крысы контрольной группы I серии были задействованы на всех этапах эксперимента с той разницей, что животным в соответствующем возрасте вместо аллоксана вводили физиологический раствор.

• серия экспериментов проведена на 20 крысах (по 10 животных в опытной и контрольной группах). На 1-м этапе подопытным животным в течение 6 дней ежедневно внутрибрюшинно вводили МК в дозе 500 мг/кг, контрольным — физиологический раствор. На 7-й день животным обеих групп однократно подкожно вводили аллоксан в субдиабетогенной дозе — 90 мг/кг (2-й этап эксперимента). Состояние углеводного обмена оценивали на 2-е сутки после инъекции аллоксана.

Статистическую обработку результатов проводили, используя метод Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

Средние значения МКс у крыс I серии перед началом 2-го этапа в зависимости от состояния углеводного обмена представлены в таблице. Эти данные демонстрируют параллелизм между интенсивностью углеводных нарушений и уровнем урикемии. На 2-м этапе эксперимента I серии на фоне экзогенного введения МК урикемия и углеводный обмен претерпевали следующие изменения. Из 12 крыс с предиабетом к 7-му дню введения МК 8 были отнесены к группе со скрытым диабетом (уровень МКс 247,8 ± 5,9 мкмоль/л); у 4 крыс нарушений ТТГ не отмечено, но уровень МКс повысился до 238,9 ± 5,9 мкмоль/л. На 14-й день у всех крыс с исходно предиабетиче- ским фоном было отмечено прогрессирование углеводных нарушений, приведшее к развитию диабета легкой степени у 10 животных (МКс

• ± 11,8 мкмоль/л) и диабета средней тяжести у 2 (МКс 507,4 ± 3,0 мкмоль/л).

У 10 из 16 животных, имевших к началу этого этапа скрытый диабет, на 7-й день констатирован диабет легкой степени (МКс 306,8 ±11,8 мкмоль/л), у оставшихся 6 крыс со скрытым СД уровень МКс повысился до 271,6 ± 13,0 мкмоль/л. На 14-й день у 12 крыс развился СД средней тяжести (МКс 483,8 ± 17,7 мкмоль/л) и у 4 — легкой степени (МКс 359,9 ± 5,9 мкмоль/л).

В группе с диабетом легкой степени, состоящей из 6 крыс, к 7-му дню введения МК при имеющемся росте урикемии (МКс 354,0 ± 13,0 мкмоль/л) не отмечено существенного изменения углеводного обмена, но уже на 14-й день у всех животных был диагностирован диабет средней тяжести (МКс 149,6 ± 17,7 мкмоль/л).

В контрольной группе животных с исходно нормальными показателями ТТГ, не имевших в "анамнезе" инъекций аллоксана, к концу 1-й недели у всех 10 крыс отмечен некоторый рост урикемии (МКс 184,2 ± 17,7 мкмоль/л), однако это не сказалось на показателях ТТГ, что указывает на относительную резистентность здорового организма к диабетиндуцирующему влиянию экзогенно вводимой МК. К 14-му дню эксперимента у 6 животных контрольной группы, несмотря на дальнейшее увеличение урикемии (МКс

• ± 8,9 мкмоль/л), сохранялись нормальные показатели ТТГ и только у 4 крыс к этому моменту обнаружились скрытые признаки диабета.

Таким образом, на основании результатов I серии экспериментов можно прийти к заключению, что ГУ является не только признаком, характеризующим тяжесть (выраженность) углеводных нарушений, но и фактором, способствующим прогрессированию этих сдвигов; при этом диабе- тогенность ГУ тем существеннее, чем "весомее" фоновые изменения в углеводном обмене.

Во II серии ’ экспериментов нами показано, что МК наряду с усилением нарушений углеводного обмена потенцирует диабетогенное действие аллоксана. Уже на 2-й день после однократной инъекции субдиабетогенной дозы аллоксана у 8 из 10 животных опытной группы, которым до этого предварительно в течение 6 сут вводили

Содержание МКс в зависимости от исходного состояния углеводного обмена перед 2-м этапом I серии эксперимента (М ± т)

Примечание. * — р < 0,05 по сравнению с контролем.

МК, развился явный СД. В контрольной же группе после предшествующей в течение 6 дней инъекции физиологического раствора на 2-й день после аналогичной инъекции аллоксана нарушения углеводного обмена в скрытой форме были выявлены лишь у 6 крыс.

Выводы

1. ГУ может рассматриваться как один из показателей, характеризующих тяжесть экспериментального аллоксанового диабета.
2. Как самостоятельный этиологический фактор развития СД МК по своей активности значительно (в десятки, сотни раз) уступает аллоксану; вместе с тем ГУ, вызванная экзогенным введением МК, существенно потенцирует диабетогенные эффекты аллоксана.
3. ГУ способствует развитию и прогрессированию СД, это свойство ГУ зависит от фонового состояния углеводного обмена: оно тем выражен- нее, чем значительнее исходные диабетические сдвиги.