Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Антиоксиданты при экспериментальном сахарном диабете

https://doi.org/10.14341/probl200854543-50

Полный текст:

Аннотация

Изучено влияние оригинальных отечественных антиоксидантов - производных 3-окспиридина и янтарной кислоты (эмок-сипина, реамберина и мексидола) на расстройства метаболизма, условнорефлекторного обучения и мотивированного по-ведения крыс при аллоксановом диабете. Установлено, что 7-дневное применение изученных лекарственных средств нор-мализует поведение больных животных в "открытом поле" и существенно повышает качество формирования условного рефлекса активного избегания. Производные 3-оксипиридина и янтарной кислоты не уступают а-липоевой кислоте по эффективности экспериментальной терапии расстройств поведения и условнорефлекторного обучения при аллоксановом диабете. Психотропные эффекты изученных антиоксидантов не зависят от их влияния на уровень липопероксидов в крови больных крыс. Только эмоксипин и мексидол оказывают одновременное корригирующее влияние на изученные проявления церебральной дисфункции, гипергликемию и дислипидемию. Мексидол характеризуется наилучшим сочетанием позитивных метаболических и психотропных эффектов при экспериментальном сахарном диабете

Для цитирования:


Волчегорский И.А., Рассохина Л.М., Мирошниченко И.Ю. Антиоксиданты при экспериментальном сахарном диабете. Проблемы Эндокринологии. 2008;54(5):43-49. https://doi.org/10.14341/probl200854543-50

For citation:


Volchegorsky I.A., Rassokhina L.M., Miroshnichenko I.Yu. Antioxidants in experimental diabetes mellitus. Problems of Endocrinology. 2008;54(5):43-49. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200854543-50

Гипергликемия при сахарном диабете (СД) является важным фактором индукции оксидантного стресса (ОС), играющего существенную роль в развитии многочисленных осложнений СД [1, 25]. Данная закономерность особенно заметна в отношении диабетических нейропатий (ДН), нередко прогрессирующих по ОС-зависимому механизму при вполне удовлетворительной компенсации СД [25]. Считается, что достижение устойчивой компенсации углеводного обмена является необходимым [12], но недостаточным условием [1, 25] эффективной профилактики и терапии нейропатических осложнений СД. Это связано с особой чувствительностью нервной ткани к ОС [3] и СД-ас- социированным угнетением антиоксидантной защиты (АОЗ) [1, 6], которые способствуют оксидантному повреждению нейронов даже в ответ на кратковременные эпизоды постпрандиальной гипергликемии [25]. Данное обстоятельство свидетельствует о необходимости совершенствования алгоритмов комплексного лечения ДН [7, 11, 24] за счет целенаправленной коррекции ОС-индуци- рованного перекисного окисления липидов (ПОЛ), продукты которого являются важным фактором поражения нервной ткани при СД [1, 16]. Медико-социальная значимость данного направления иллюстрируется интенсивным изучением антинейропатического действия а-липоевой кислоты (а-ЛК), препараты которой обладают доказанной клинической эффективностью [21, 23] и включены в российский федеральный стандарт терапии ДН [12].

Редукция симптоматики ДН под действием а- ЛК сопровождается нормализацией ДОЗ и снижением интенсивности ПОЛ [22]. Аналогичное действие оказывают оригинальные отечественные антиоксиданты — производные 3-оксипиридина и янтарной кислоты (эмоксипин, реамберин и мексидол). Использование этих лекарственных средств в терапии нейропатических осложнений СД ограничивает ПОЛ, снижает выраженность симптомов периферической ДН, уменьшает когнитивный дефицит, нормализует аффективный статус и улучшает качество жизни пациентов [7—9, 11].

Позитивное влияние отечественных производных 3-оксипиридина на когнитивные функции и эмоциональную сферу больных СД [11] позволяет рассматривать эти антиоксиданты как потенциально эффективные средства лечения диабетической энцефалопатии (ДЭ). Такая перспектива заслуживает особого внимания, поскольку прогрессирование этого синдрома связано с нарастающим ухудшением жизни и высоким риском развития деменции [15]. Представленная статья посвящена сравнительному анализу влияния эмоксипина, реамберина, мексидола и а-ЛК на относительно мало изученные в эксперименте проявления ДЭ, представленные расстройствами формирования условных рефлексов и мотивированного поведения животных при аллоксановом диабете. Динамику этих проявлений центральной ДН под действием изученных антиоксидантов оценивали в сопоставлении со сдвигами показателей гликемии, липиде- мии и состояния системы ПОЛ—ДОЗ.

Материалы и методы

Исследование было проведено на 185 половозрелых беспородных крысах обоего пола, массой 140—160 г. Организация работы соответствовала международным этическим нормам, регламентирующим эксперименты на животных [14]. СД моделировали путем внутрибрюшинного введения аллоксана тригидрата ("La Chema", Чехия) или аллоксана моногидрата (”ДИАЭМ", Россия) в эквивалентных дозах (200 и 163 мг/кг соответственно). Крысы контрольной группы получали эквиобъем- ное количество 0,9% раствора NaCl.

Через 72 ч после индукции СД крыс, получавших инъекцию аллоксана, равномерно распределяли на подгруппы антиоксидантной терапии и контроля. Изученные антиоксиданты вводили внутрибрюшинно, 1 раз в сутки, на протяжении 7 дней. Каждый антиоксидант применяли в 3 дозах, экстраполированных из разовых дозировок терапевтического диапазона для человека с учетом различий в величинах относительной площади поверхности тела [4]. Во всех случаях минимальной дозой изучаемого диапазона являлась 1/2 расчетного эквивалента средней терапевтической дозы (ЭСТД). В качестве максимальной дозировки использовали удвоенный ЭСТД. Берлитион (а-ЛК, "Berlin- Chemie", Германия) вводили в дозах 25, 50 и 100 мг/кг. Эмоксипин (2-этил-6-метил-3-оксипиридина гидрохлорид, Московский эндокринный завод) использовали в дозах 6,25, 12,5 и 25 мг/кг. Мексидол (2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат, ООО МЦ "Эллара", Москва) применяли в дозах 12,5, 25 и 30 мг/кг. Исследованные дозы 1,5% раствора реамберина (N-( 1 -дезокси-О-глюцитол-1 -ил)-М-ме- тиламмония натрия сукцинат, "Полисан", Санкт- Петербург) составили 12,5, 25 и 50 мл/кг. Животные контрольных подгрупп получали соответствующие объемы 0,9% раствора NaCl. Всем крысам с экспериментальным СД проводили базисную ин- сулинотерапию начиная с 4-го дня после инъекции аллоксана. С этой целью животным 1 раз в сутки подкожно вводили 3 МЕ/кг инсулина аспарта двухфазного (Новомикс 30 Пенфилл, "Novo nordisk", Дания).

Через 7 дней с начала антиоксидантной терапии исследовали поведение животных в "открытом поле" [4] по показателям локомоции, исследовательско-ориентировочной активности, груминга и дефекации, считающейся вегетативным эквивалентом тревоги у крыс [2]. Примененный подход позволяет получить интегральную характеристику аффективного статуса грызунов, активность которых в "открытом поле" формируется как равнодействующая двух противоположных тенденций — страха незнакомого пространства и мотивации к его исследованию [2].

По завершении тестирования крыс в "открытом поле” оценивали их способность к выработке условного рефлекса активного избегания (УРАИ). В работе использовали вариант УРАИ, связанный с формированием навыка "избегания плаванием" за одну попытку [2]. О качестве формирования УРАИ судили по кратности снижения латентного периода избегания через 24 ч после обучающей попытки.

Сразу после окончания этиологического исследования животных наркотизировали диэтиловым эфиром, декапитировали, получали кровь и извлекали головной мозг для последующего патогисто- логического изучения. Уровень продуктов ПОЛ в сыворотке крови определяли спектрофотометрически, с раздельной регистрацией липопероксидов в гептановой и изопропанольной фазах липидного экстракта [3, 4]. Результаты выражали в единицах индексов окисления (ед. и. о.) — Е232220 (относительное содержание диеновых конъюгантов; ДК) и Е278220 (уровень кетодиенов и сопряженных трие- нов; КД и СТ). О состоянии антиокислительной защиты судили по содержанию а-токоферола (а- ТК) и церулоплазмина (ЦП) в сыворотке крови. Концентрацию а-ТК определяли с использованием реактива Эммери—Энгель и поправкой на оптическое поглощение каротинов [19]. Уровень ЦП регистрировали модифицированным методом Ревина [13]. Выраженность расстройств углеводного обмена оценивали по показателям гликемии натощак. Одновременно в сыворотке крови регистрировали концентрацию фруктозамина (ФА), отражающего интенсивность неферментного гликозилирования белков плазмы крови [17]. О состоянии липидного обмена судили по общему содержанию холестерина (ОХС) и триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови, а также по показателям липопротеидного распределения ХС.

Статистический анализ выполнен с использованием пакета прикладных компьютерных программ SPSS-13.0. Данные обработаны методами дескриптивной статистики и представлены в виде средней арифметической и ее стандартной ошибки (М ± т). О достоверности межгрупповых различий судили по критериям Манна—Уитни, Вальда— Вольфовица и Колмогорова—Смирнова. Изучение взаимосвязей проводили путем расчета коэффициентов корреляции по Спирмену (rs). Проверку статистических гипотез выполняли при критическом уровне значимости р = 0,05.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенного исследования было установлено, что через 10 дней после введения аллоксана у крыс развивались выраженные расстройства поведения в "открытом поле". Это проявлялось заметным снижением показателей двигательной, ориентировочной и исследовательской активности у животных, получавших после индукции СД только инсулинотерапию (табл. 1). Одновременно наблюдалось нарастание параметров груминга и дефекации, отражающих развитие тревоги [2] при экспериментальном СД. Интенсивность анксио- генной дефекации отрицательно коррелировала с ориентировочной (rs = -0,501; р = 0,007) и исследовательской активностью (г5 = -0,425; р = 0,022) в объединенной выборке животных, получавших только инсулин после введения аллоксана. Это свидетельствует о том, что при аллоксановом диабете страх незнакомого пространства превалирует над мотивацией к его изучению. Нарушения поведения крыс в "открытом поле” сопровождались существенным уменьшением показателя качества формирования УРАИ (см. табл. 1), что отражает наличие СД-ассоциированного когнитивного дефицита.

Полученные данные позволяют считать, что моделирование аллоксанового диабета у крыс приводит к развитию церебральной дисфункции, гомологичной ДЭ человека. Результаты патоморфоло- гического исследования головного мозга животных иллюстрируют правомерность этого положения. Световая микроскопия церебральных срезов, окрашенных гематоксилином и эозином, позволила выявить тяжелые дистрофические изменения нейронов, явления глиоза, саттелитоза и нейронофа- гии на фоне периваскулярного отека в мозге крыс с экспериментальным СД. Установленные патоги- стологические изменения на фоне выраженной ги-

Таблица 1

Влияние 7-дневного курса введения антиоксидантов на поведение в "открытом поле" и формирование УРАИ у крыс с экспериментальным СД (Af ± т)

Группа

Горизонтальная активность (смена квадратов)

Ориентировочная активность (вертикальные стойки)

Исследовательская активность (выглядывания через отверстия)

Груминг

Дефекация

УРАИ

Интактный контроль (л = 10) Аллоксановый диабет (контроль; 1/2 ЭСТД (6,25 мг/кг; л = 12)

  • ЭСТД (12,5 мг/кг; л = 10)
  • ЭСТД (25 мг/кг; л = 12)

47,80 ± 1,64

= 11) 20,55 ± 1,07*

26,08 ± 2,59**

26,00 ± 1,45**

28,33 ± 1,44**

Интактный контроль (л = 10) Аллоксановый диабет (контроль; 1/2 ЭСТД (12,5 мл/кг; л = 13)

  • ЭСТД (25 мл/кг; л = 13)
  • ЭСТД (50 мл/кг; л = 13)

47,80 ± 3,01

= 12) 13,42 ± 1,53*

21,69 ± 1,82**

21,54 ± 1,67**

24,92 ± 1,87**

Интактный контроль (л = 10) Аллоксановый диабет (контроль; 1/2 ЭСТД (12,5 мг/кг; л = И)

  • ЭСТД (25 мг/кг; л = 11)
  • ЭСТД (50 мг/кг; л = 10)

47,80 ± 1,64

= 11) 20,55 ± 1,07*

28,64 ± 1,65**

27,55 ± 2,62**

27,40 ± 1,89**

Интактный контроль (л = 10) Аллоксановый диабет (контроль; 1/2 ЭСТД (25 мг/кг; л = 13)

  • ЭСТД (50 мг/кг; л = 12)
  • ЭСТД (100 мг/кг; л = 12)
  • ± 3,01

1,53[1] [2]

1,91[3]

1,97**

= 12) 13,42 ±

25,69 ±

26,83 ±

30,25 ±

Эмоксипин

24,20 ±1,69 14,00 ± 1,18* 17,00 ± 1,41 17,10 ± 0,66

  • ± 0,92**

Реамберин 24,40 ±1,19 6,75 ± 0,78* 14,85 ± 1,57** 14,38 ± 1,19** 15,08 ± 1,11**

Мексидол

24,20 ±1,69 14,00 ± 1,18* 19,45 ± 0,47** 17,36 ± 1,60 18,70 ± 1,28**

а-ЛК

24,40 ±1,19 6,75 ± 0,78*

17,23 ± 1,25** 17,17 ± 1,25**

1,66** 20,92 ± 0,96**

23,00 ± 1,27

13,36 ± 1,12*

16,42 ± 1,68

15,40 ± 0,97

17,92 ± 0,54**

22,30 ± 1,63

5,17 ± 1,20*

13,77 ± 1,29**

14,15 ± 1,56**

12,53 ± 1,20**

23,00 ± 1,27

13,36 ± 1,12*

18,45 ± 1,30**

17,91 ± 1,50**

18,50 ± 0,91**

22,30 ± 1,63

5,17 ± 1,20* 16,08 ± 1,26** 16,25 ± 0,99** 17,33 ± 1,41**

0,50 ±0,17

1,73 ± 0,27*

0,50 ± 0,15**

0,60 ± 0,16**

0,42 ± 0,15** 0,90 ± 0,28

1,42 ± 0,36*

1,00 ± 0,23**

0,85 ± 0,22**

0,85 ± 0,22** 0,50 ± 0,17

1,73 ± 0,27*

0,36 ± 0,15**

0,36 ± 0,15**

0,40 ± 0,16** 0,90 ± 0,28

1,42 ± 0,36*

0,46 ± 0,18**

0,42 ± 0,19**

0,58 ± 0,23**

0,30 ± 0,15

1,64 ± 0,31*

0,42 ± 0,19**

0,20 ± 0,13**

0,25 ± 0,13** 0,80 ± 0,20

  • ± 0,36*

0,77 ± 0,20**

0,69 ± 0,21**

0,62 ± 0,18** 0,30 ± 0,15

1,64 ± 0,31*

0,36 ± 0,15**

0,36 ± 0,15**

0,30 ± 0,15** 0,80 ± 0,20

  • ± 0,36*

0,85 ± 0,25**

0,58 ± 0,15**

0,67 ± 0,22**

3,28 ± 0,56

1,57 ± 0,10*

3,11 ± 0,30**

2,81 ± 0,38**

3,45 ± 0,42**

  • ± 0,34

1,49 ± 0,14*

1,78 ± 0,20

2,27 ± 0,28**

1,93 ± 0,21 3,28 ± 0,56

1,57 ± 0,10*

3,14 ± 0,36**

3,00 ± 0,47**

3,09 ± 0,42**

  • ± 0,34

1,49 ± 0,14*

  • ± 0,51

2,79 ± 0,41**

4,72 ± 1,94**

пергликемии и дислипидемии (табл. 2) вполне укладываются в рамки представлений о морфологических признаках центральной ДН [20].

Отдельного обсуждения заслуживает вклад ПОЛ в развитие диабетогенных нарушений поведения животных. Несмотря на относительную стабильность показателей ПОЛ в отдельных сериях (табл. 3), в интегральной совокупности крыс, получавших только инсулинотерапию после индукции СД, отмечалось слабо выраженное, но достоверное нарастание уровня циркулирующих изопропанолраство- римых КД и СТ. Через 10 дней после введения аллоксана соответствующие величины индекса окисления возросли с 0,37 ± 0,02 в интактном контроле (и = 20) до 0,40 ±0,01 у животных с экспериментальным СД (л = 22; р = 0,004; критерий Вальда— Вольфовица). Важно добавить, что уровень гептан- растворимых ДК в сыворотке крови крыс с аллоксановым диабетом отрицательно коррелировал с показателями ориентировочной (rs = -0,368; р = 0,046) и исследовательской (rs = -0,396; р = 0,034) активности в "открытом поле". Выявленные корреляционные зависимости соответствуют представлениям о патогенетической роли продуктов ПОЛ в развитии нейропатического процесса при СД [16, 25].

Курсовое применение изученных антиоксидантов оказало выраженное корригирующее влияние на поведение крыс с аллоксановым диабетом в "открытом поле" (см. табл. 1). Прежде всего это касается реамберина и а-ЛК, 7-дневное введение которых привело к значимому увеличению двигательной, ориентировочной и исследовательской активности. Одновременно наблюдалось уменьшение анксиогенной дефекации и снижение показателя груминга. Отмеченные сдвиги были зарегистрированы при использовании всех изученных доз реамберина и а-ЛК. Курсовое применение реамберина и а-ЛК приводило также к коррекции когнитивного дефицита при экспериментальном СД. Наиболее ярко этот эффект проявился при использовании относительно высоких доз а-ЛК (ЭСТД и 2 ЭСТД), которые вызывали достоверное повышение качества формирования УРАИ. Реамберин оказывал такое действие лишь в одной дозе (ЭСТД).

Аналогичные эффекты развивались после недельного введения производных 3-оксипиридина (эмоксипина и мексидола). Вместе с тем производные 3-оксипиридина несколько уступали реамбе- рину и а-ЛК по способности корригировать поведение больных животных в "открытом поле". Лишь максимальная доза эмоксипина (2 ЭСТД) вызывала значимую коррекцию исследовательской и ориентировочной активности, а ЭСТД мексидола не

Таблица 2

Влияние 7-дневного курса введения антиоксидантов на показатели углеводного и липидного обмена у крыс с экспериментальным СД (М ± т)

Углеводный обмен

Липидный обмен

Группа

глюкоза, ммоль/л

ФА, мкмоль/г

OXC, ммоль/л

ХС ЛПВП, ммоль/л

ТГ, ммоль/л

ХС ЛПНП, ммоль/л

ХС ЛПОНП, ммоль/л

               

Эмоксипин

Интактный контроль (л = 10)

4,67 ± 0,23

35,84 ± 4,24

1,70 ± 0,14

1,02 ± 0,12

0,48 ± 0,06

0,41 ± 0,05

0,22 ± 0,04

Аллоксановый диабет (кон

троль; п - 11)

12,21 ± 1,27*

38,08 ± 5,82*

2,03 ± 0,15

1,40 ± 0,14*

0,81 ± 0,16*

0,50 ± 0,08*

0,44 ± 0,08*

1/2 ЭСТД (6,25 мг/кг; л = 12)

6,43 ± 0,58** 36,39 ± 4,62

1,72 ± 0,05**

1,04 ± 0,05**

0,48 ± 0,06**

0,49 ± 0,03

0,20 ± 0,02**

1 ЭСТД (12,5 мг/кг; л = 10)

6,49 ± 0,64**

30,04 ± 6,04

1,75 ± 0,12

1,16 ± 0,14**

0,68 ± 0,17

0,28 ± 0,05

0,31 ± 0,08

2 ЭСТД (25 мг/кг; л = 12)

7,97 ± 2,00** 47,68 ± 2,57** 1,76 ± 0,12

0,93 ± 0,10**

0,79 ± 0,13

0,51 ± 0,05

0,31 ± 0,05

Реамберин

Интактный контроль (л = 10)

4,68 ± 0,40

30,02 ± 5,91

1,61 ± 0,14

1,02 ± 0,09

0,71 ± 0,08

0,36 ± 0,04

0,25 ± 0,04

Аллоксановый диабет (кон

троль; л = 11)

14,74 ± 2,87*

21,20 ± 5,33

1,69 ± 0,15

0,84 ± 0,08

0,67 ±0,11

0,45 ± 0,05

0,53 ± 0,13

1/2 ЭСТД (12,5 мл/кг; л = 11)

7,70 ± 1,42

28,23 ± 4,84

1,55 ± 0,09

0,88 ± 0,06**

0,89 ± 0,12

0,35 ± 0,03**

0,25 ± 0,06

1 ЭСТД (25 мл/кг; л = 13)

11,54 ± 1,91

31,91 ± 5,12

1,72 ± 0,08

1,05 ± 0,06**

1,22 ± 0,17**

0,41 ± 0,05

0,31 ± 0,04

2 ЭСТД (50 мл/кг; л = 11)

9,67 ± 2,36

23,85 ± 4,06

1,56 ± 0,07

0,99 ± 0,08

0,66 ± 0,07

0,40 ± 0,03

0,21 ± 0,04**

Мексидол

Интактный контроль (и = 10)

4,67 ± 0,23

35,84 ± 4,24

1,70 ± 0,14

1,02 ± 0,12

0,48 ± 0,06

0,41 ± 0,05

0,22 ± 0,04

Аллоксановый диабет (кон

троль; л = 11)

12,21 ± 1,27*

38,08 ± 5,82*

2,03 ± 0,15

1,40 ± 0,14*

0,81 ± 0,16*

0,50 ± 0,08*

0,44 ± 0,08*

1/2 ЭСТД (12,5 мг/кг; л = 11)

6,98 ± 0,55** 22,82 ± 5,40»* 1,65 ± 0,06**

1,03 ± 0,07**

0,55 ± 0,15**

0,38 ± 0,06

0,28 ± 0,07**

1 ЭСТД (25 мг/кг; л = 10)

6,08 ± 0,39** 36,46 ± 4,95

1,78 ± 0,09

1,04 ± 0,10**

0,62 ± 0,10

0,50 ± 0,08

0,28 ± 0,04

2 ЭСТД (50 мг/кг; л = 10)

7,26 ± 0,74**

36,28 ± 6,01

1,68 ± 0,07**

1,16 ± 0,07**

0,62 ±0,13

0,35 ± 0,06

0,28 ± 0,06**

а-ЛК

Интактный контроль (л = 10)

4,68 ± 0,40

30,02 ± 5,91

1,61 ± 0,14

1,02 ± 0,09

0,71 ± 0,08

0,36 ± 0,04

0,25 ± 0,04

Аллоксановый диабет (кон

троль; л = 11)

14,74 ± 2,87*

21,20 ± 5,33

1,69 ± 0,15

0,84 ± 0,08

0,67 ±0,11

0,45 ± 0,05

0,53 ± 0,13

1/2 ЭСТД (25 мг/кг; л = 13)

8,75 ± 1,41

24,90 ± 3,87

1,52 ± 0,07

0,86 ± 0,06**

0,70 ± 0,08

0,38 ± 0,03

0,26 ± 0,04

1 ЭСТД (50 мг/кг; л = 11)

8,84 ± 1,58

27,35 ± 3,54

1,43 ± 0,09

0,76 ± 0,07**

0,67 ± 0,10

0,33 ± 0,04

0,32 ± 0,06

2 ЭСТД (100 мг/кг; л = 12)

12,97 ± 2,13

25,18 ± 3,19

1,57 ± 0,08

0,89 ± 0,07

0,50 ± 0,06

0,38 ± 0,04

0,22 ± 0,05**

Примечание. Содержание ФА представлено в расчете на 1 г альбумина сыворотки крови.

Таблица 3

Влияние 7-дневного курса введения антиоксидантов на показатели ПОЛ и антиоксидантной защиты в сыворотке крови крыс с экспериментальным СД (М ± т)

Группа

ДК|Г|, ед. и. о.

КД и СТ|Г), ед. и. о.

ДК|, ед. и. о.

КД и СТ|, ед. и. о.

а-ТК, мкмоль/л

ЦП, мг/дл

Интактный контроль (« = 10)

0,79 ± 0,04

0,14 ± 0,02

Эмоксипин

0,69 ± 0,02

0,40 ± 0,03

12,41 ± 0,60

20,76 ± 1,28

Аллоксановый диабет (контроль; п = 11)

0,71 ± 0,02

0,11 ± 0,03

0,64 ± 0,01

0,39 ± 0,02

12,49 ± 0,87

21,51 ± 1,48

1/2 ЭСТД (6,25 мг/кг; п = 12)

0,81 ± 0,03**

0,17 ± 0,02

0,57 ± 0,03**

0,42 ± 0,02

14,48 ± 0,71

17,44 ±1,14

1 ЭСТД (12,5 мг/кг; п= 10)

0,81 ± 0,03**

0,15 ± 0,02

0,70 + 0,02**

0,38 ± 0,03

14,61 ± 0,65

27,62 ± 3,10

2 ЭСТД (25 мг/кг; п = 12)

0,71 ± 0,02

0,08 ± 0,01**

0,65 ± 0,02

0,40 ± 0,01

14,28 ± 0,96

21,85 ± 1,61

Интактный контроль (п = 10)

0,80 ± 0,03

0,12 ± 0,02

Реамберин

0,59 ± 0,03

0,33 ± 0,03

14,00 ± 0,55

35,39 ± 2,86

Аллоксановый диабет (контроль; п = 11)

0,82 ± 0,04

0,10 ± 0,02*

0,65 ± 0,01

0,40 ± 0,02

14,23 ± 0,96

30,06 ± 3,07

1/2 ЭСТД (12,5 мг/кг; п = 11)

0,81 ± 0,04

0,07 ± 0,01**

0,59 ± 0,02**

0,42 ± 0,02

11,32 ± 0,95

34,06 ± 2,36

1 ЭСТД (25 мл/кг; п = 13

0,80 ± 0,02

0,10 ± 0,02

0,63 ± 0,02**

0,39 ± 0,01**

13,20 ± 0,73

33,42 + 1,88

2 ЭСТД (50 мл/кг; п = 11)

0,82 ± 0,05

0,09 ± 0,02

0,61 ± 0,03**

0,38 ± 0,03

13,54 ± 0,94

36,05 ± 4,48

Интактный контроль (п = 10)

0,79 ± 0,04

0,14 ± 0,02

Мексидиол

0,69 ± 0,02

0,40 ± 0,03

12,41 ± 0,60

20,76 ± 1,28

Аллоксановый диабет (контроль; л = 11)

0,71 ± 0,02

0,11 ± 0,03

0,64 ± 0,01

0,39 ± 0,02

12,49 ± 0,87

21,51 ± 1,48

1/2 ЭСТД (12,5 мг/кг; л = 11)

0,79 ± 0,04

0,11 ± 0,02

0,63 ± 0,02

0,39 ± 0,01

13,37 ± 0,98

22,04 ± 1,98

1 ЭСТД (25 мг/кг; л = 10)       0,70 ± 0,03

0,11 ± 0,03

0,65 ± 0,04**

0,43 ± 0,04

13,71 ± 0,84

25,50 ± 4,30

2 ЭСТД (50 мг/кг; л = 10)       0,77 ± 0,03

0,12 ± 0,02

0,55 ± 0,04**

0,39 ± 0,02

13,46 ± 0,91

28,11 ± 2,91

Интактный контроль (л = 10)

0,80 ± 0,02

0,12 ± 0,02

а-ЛК

0,59 ± 0,03

0,33 ± 0,03

14,00 ± 0,55

35,39 ± 2,86

Аллоксановый диабет (контроль; л = 11)

0,82 ± 0,04

0,10 ± 0,02*

0,65 ± 0,01

0,40 ± 0,02

14,23 ± 0,96

30,06 ± 3,07

1/2 ЭСТД (25 мг/кг; л= 13)

0,84 ± 0,03

0,08 ± 0,01

0,62 ± 0,02

0,36 ± 0,02**

13,97 ± 0,88

30,29 ± 2,51

1 ЭСТД (50 мг/кг; л = 11)       0,84 ± 0,03

0,10 ± 0,02

0,62 ± 0,03**

0,40 ± 0,03**

13,25 ± 1,01

34,19 ± 4,07

2 ЭСТД (100 мг/кг; л = 12)

0,76 ± 0,03

0,10 ± 0,01

0,59 ± 0,02**

0,34 ± 0,02**

13,23 ± 0,76

28,73 ± 1,78

Примечание. Содержание продуктов ПОЛ представлено в виде индексов окисления ДК — Е232220; КД и СТ — Е278; а-ТК — содержание токоферола в сыворотке крови; ЦП — сывороточная концентрация церулоплазмина; буквенные индексы "г" и "и" обозначают соответственно гептановую и изопропанольную фазы липидного экстракта.

оказал достоверного влияния на ориентировочную активность крыс с экспериментальным СД. Невзирая на это, производные 3-оксипиридина дали выраженный ноотропный эффект, проявившийся практически двукратным увеличением показателя качества формирования УРАИ (см. табл. 1). Такое действие было отмечено для всех доз 3-оксипири- диновых антиоксидантов. Важно подчеркнуть, что у животных, получавших эмоксипин и мексидол, средние показатели УРАИ вплотную приблизились к соответствующим значениям группы интактного контроля. Полученные данные хорошо согласуются с результатами клинических исследований, продемонстрировавших анксиолитическое, тимоана- лептическое и ноотропное действие производных 3-оксипиридина у больных СД [7, 8, 11].

Не меньшего внимания заслуживает влияние эмоксипина и мексидола на показатели углеводного обмена. Оба производных 3-оксипиридина во всех изученных дозах достоверно корригировали гипергликемию при аллоксановом диабете (см. табл. 2). Реамберин и а-ЛК продемонстрировали заметные тенденции аналогичной направленности, но не вызвали достоверной коррекции углеводного обмена ни в одном из режимов дозирования. Наиболее выраженное нормализующее влияние на углеводный обмен оказал мексидол, который явился единственным препаратом, достоверно снизившим концентрацию ФА в сыворотке крови крыс с экспериментальным СД. Данный эффект проявлялся только при использовании минимальной дозы (1/2 ЭСТД) мексидола. Данные о корригирующем влиянии производных 3-оксипиридина на углеводный обмен при аллоксановом диабете противоречат результатам клинического исследования, продемонстрировавшего тенденцию к гипергликеми- зирующему действию эмоксипина у больных СД [9]. В основе этого противоречия может лежать закономерность, характеризующая фазность показателей компенсации СД при использовании трициклических антидепрессантов [15]. Применение данных тимоаналептиков в комплексном лечении больных СД приводит к первоначальному ухудшению компенсации заболевания с последующей нормализацией углеводного обмена, которая по срокам совпадает с развитием антидепрессивного эффекта. Не исключено, что тимоаналептический эффект курсового лечения эмоксипином [11] компенсирует его неблагоприятное влияние на углеводный обмен и способствует коррекции гипергликемии при аллоксановом диабете. Правомерность предположения о транзиторном гипергликемизи- рующем эффекте эмоксипина иллюстрируется достоверным увеличением уровня ФА на фоне значимого снижения гликемии в результате 7-дневного применения этого производного 3-оксипиридина в максимальной дозе (см. табл. 2). При этом следует подчеркнуть, что в клинической практике содержание циркулирующего ФА считается интегральной характеристикой компенсации углеводного обмена на протяжении 3 нед [17].

Помимо благоприятного влияния на углеводный обмен, производные 3-оксипиридина уменьшали выраженность дислипидемических расстройств при аллоксановом диабете. В первую очередь это проявилось снижением содержания холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), на долю которого приходится большая часть ХС сыворотки крови крыс (см. табл. 2). Все изученные дозы эмоксипина и мексидола достоверно уменьшали уровень ХС ЛПВП (см. табл. 2). Однако наиболее выраженное гиполипидемиче- ское действие было характерно для минимальных доз (1/2 ЭСТД) обоих производных 3-оксипириди- на. Курсовое применение 1/2 ЭСТД эмоксипина и мексидола привело не только к уменьшению концентрации ХС ЛПВП, но и к достоверному снижению ХС липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), ОХС и ТГ в сыворотке крови животных с экспериментальным СД. В отличие от эмоксипина мексидол достоверно уменьшал уровень ОХС и ХС ЛПОНП как в минимальной, так и в максимальной дозе (2 ЭСТД).

Реамберин и а-ЛК значительно уступали производным 3-оксипиридина по гиполипидемическому действию в условиях аллоксанового диабета. Лишь максимальные дозы (2 ЭСТД) а-ЛК и реамберина достоверно снизили уровень ХС ЛПОНП, но никак не повлияли на концентрации ОХС и ТТ в сыворотке крови больных животных (см. табл. 2). Более того, курсовое применение ЭСТД реамберина привело к значимому нарастанию триглицериде- мии и содержания ХС ЛПВП. Этот эффект согласуется с результатами клинического исследования [9], продемонстрировавшего усугубление дислипидемических расстройств в результате включения реамберина в схему комплексной терапии СД. Справедливости ради необходимо отметить, что реамберин оказался единственным антиоксидантом, достоверно снизившим уровень ХС ЛПНП (см. табл. 2). Данное производное янтарной кислоты оказало такое действие лишь в минимальной дозе (1/2 ЭСТД), которая одновременно вызвала слабовыраженное, но достоверное нарастание сывороточной концентрации ХС ЛПВП. Разнонаправленные сдвиги содержания ХС во фракциях ЛПНП и ЛПВП под действием минимальной дозы реамберина никак не отразились на уровне ОХС. Курсовое применение относительно низких доз а- ЛК (1/2 ЭСТД и ЭСТД) вызвало слабовыраженные разнонаправленные сдвиги показателя ХС ЛПВП, но не повлияло на уровень ОХС.

Несмотря на заметную гиполипидемическую активность, производные 3-оксипиридина оказывали слабовыраженное влияние на уровень продуктов липидной пероксидации. Лишь единичные дозы эмоксипина и мексидола снижали содержание изопропанолрастворимых ДК в крови животных с экспериментальным СД (см. табл. 3). Это касается курсового применения минимальной дозы (1/2 ЭСТД) эмоксипина и максимальной дозы мексидола (2 ЭСТД). Необходимо добавить, что недельный курс 3-оксипиридиновых антиоксидантов вызвал отчетливое нарастание некоторых категорий липопероксидов в сыворотке крови крыс с аллоксановым диабетом. Прежде всего ЭСТД эмоксипина вызвал увеличение уровня как гептан-, так и изопропанолрастворимых ДК. Применение 1/2 ЭСТД эмоксипина привело к нарастанию показателя только гептанрастворимых ДК. 7-дневное введение ЭСТД мексидола привело к слабо выраженному, но статистически значимому повышению уровня изопропанолрастворимых ДК. Не исключено, что увеличение содержания продуктов ПОЛ под действием относительно низких доз производных 3-оксипиридина развивается вследствие оптимального повышения бодрствования, обеспечивающего улучшение когнитивных функций больных животных. Подобная связь между интенсивностью ПОЛ и интеллектуальными возможностями была продемонстрирована у человека [5]. В связи с этим необходимо отметить повышение качества формирования УРАИ при введении всех доз 3-ок- сипиридинов (см. табл. 1), в том числе доз, оказавших прооксидантное действие in vivo (см. табл. 3). Стоит добавить, что "прооксидантные" дозировки эмоксипина и мексидола вызывали неполную коррекцию СД-индуцированных расстройств ориентировочной и исследовательской активности в "открытом поле" (см. табл. 1). Скорее всего, это является результатом неполного устранения астенических расстройств у больных животных. Аналогичная ситуация описана в клиническом исследовании [10], результаты которого продемонстрировали нарастание индекса невербального интеллекта (IQ) по мере увеличения депрессивной "утомляемости" у больных СД. При этом и IQ, и "утомляемость" положительно коррелировали с содержанием продуктов ПОЛ в крови.

Реамберин и а-ЛК в отличие от эмоксипина и мексидола оказывали однонаправленное влияние на уровень циркулирующих продуктов ПОЛ. Как видно (см. табл. 3), семидневное применение реамберина и а-ЛК во всех изученных дозах привело к достоверному снижению содержания изопропанолрастворимых липопероксидов. Кроме того, курсовое введение минимальной дозы (1/2 ЭСТД) реамберина вызвало значимое уменьшение уровня гептанрастворимых КД и СТ. Ни одно из изученных лекарственных средств не вызвало значимых изменений содержания ЦП и а-ТК в крови крыс с экспериментальным СД (см. табл. 3).

Выраженное антиоксидантное действие а-ЛК и реамберина не обеспечивало их преимущества над эмоксипином и мексидолом по влиянию на гликемию, липидемию, поведение в "открытом поле" и формирование УРАИ у животных с экспериментальным СД (см. табл. 1, 2). По-видимому, антиоксидантная активность изученных лекарственных средств является значимым, но не единственным механизмом их позитивного влияния на метаболизм и функциональное состояние головного мозга при аллоксановом диабете. Не исключено, что антиагрегантное, ангиопротекторное и антигипокси- ческое действия антиоксидантов [18] вносят наиболее существенный вклад в реализацию их терапевтического эффекта при СД. Правомерность этого положения иллюстрируется наибольшей результативностью экспериментальной терапии производными 3-оксипиридина, которые позиционируются в регистре лекарственных средств России как антигипоксанты и антиоксиданты, анксиолитики, ноотропы, антиагреганты, ангиопротекторы и корректоры микроциркуляции. Полученные данные позволяют прийти к выводу о параллельном корригирующем влиянии производных 3-оксипиридина на проявления церебральной дисфункции и нарушения углеводного и липидного обмена при аллоксановом диабете.

Следует подчеркнуть, что отечественные производные 3-оксипиридина и янтарной кислоты не уступают а-ЛК по эффективности экспериментальной терапии расстройств поведения и условнорефлекторного обучения при аллоксановом диабете. Оптимальное сочетание позитивных метаболических и психотропных эффектов отмечается для мексидола, являющегося одновременно производным 3-оксипиридина и янтарной кислоты, а также оказывающего официально признанное анксиолитическое и ноотропное действие [18].

В целом результаты проведенного исследования и ранее полученные клинические данные [7—9, 11] свидетельствуют о целесообразности включения отечественных производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты в схему комплексного лечения поздних нейропатических осложнений СД. Подобное расширение существующих стандартов терапии позволит рассчитывать на нормализацию аффективного статуса, сопутствующее улучшение когнитивных функций и дополнительную коррекцию нарушений углеводного и липидного обмена.

Выводы

  1. Развитие гипергликемии, дислипидемии и усиление липидной пероксидации при аллоксановом диабете у крыс сопровождается уменьшением исследовательско-ориентировочной активности животных в "открытом поле" и снижением их способности к условнорефлекторному обучению.
  2. Семидневное введение а-ЛК и оригинальных отечественных антиоксидантов (эмоксипина, реамберина и мексидола) крысам с аллоксановым диабетом нормализует поведение больных животных в "открытом поле" и повышает качество их условнорефлекторного обучения.
  3. Эмоксипин, реамберин и мексидол не уступают а-ЛК по эффективности экспериментальной терапии расстройств поведения и условнорефлекторного обучения при аллоксановом диабете.
  4. Эмоксипин и мексидол оказывают одновременное корригирующее действие на изученные проявления церебральной дисфункции, гипергликемию и дислипидемию при аллоксановом диабете.
  5. Мексидол характеризуется наилучшим сочетанием позитивных метаболических и психотропных эффектов при экспериментальном СД.

Примечание. В таблице даны результаты регистрации актов поведенческой активности, полученные в течение 10-минутного наблюдения за животными в "открытом поле"; показатель анксиогенной дефекации представлен числом фекальных болюсов, показатель УРАИ — кратностью снижения латентного периода избегания через 24 ч после обучающей попытки; здесь и в табл. 2 и 3

[2] — Р < 0,05 по сравнению с интактным контролем; **—/>< 0,05 по сравнению с контрольной группой крыс с аллоксановым диа

бетом; значимость межгрупповых различий оценивали с помощью непараметрических критериев Манна—Уитни, Вальда—Вольфовица, Колмогорова—Смирнова.

Список литературы

1. Балаболкин М. И., Креминская В. М. // Журн, неврол. и психиатр. - 2000. - № 10. - С. 57-64.

2. Еуреш Я, Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. - М., 1991.

3. Волчегорский И. А., Налимов А. Г., Яровинский Б. Г., Лившиц Р. И. // Вопр. мед. химии. - 1989. - Т. 35. № I. - С. 127-131.

4. Волчегорский И. А., Долгушин И. И., Колесников О. Л., Цейликман В. Э. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакция организма. - Челябинск. 2000.

5. Волчегорский И. А., Хребтова А. Ю. // Физиология человека. - 2002. - № 5. - С. 137-139.

6. Волчегорский И. А., Харченкова Н. В. // Клин. лаб. диагн. -2003. - № 4. - С. 13-15.

7. Валчегорский И. А., Московичева М. Г., Чащина Е. Н. // Клин. мед. - 2004. - № 11. - С. 31-35.

8. Волчегорский И. А., Москвичееа М. Г., Чащина Е. Н. // Журн. неврол. и психиатр. - 2005. -№2.-С. 41-45.

9. Волчегорский И. А., Москвичееа М. Г., Чащина Е. Н. // Тер. арх. - 2005. - № 10. - С. 10-15.

10. Волчегорский И. А., Местер Н. В., Зотова О. Г. // Журн. неврол. и психиатр. - 2006. - № 9. - С. 12-16.

11. Волчегорский И. А., Местер Н. В. // Клин. мед. - 2007. - № 2. - С. 40-45.

12. Дедов И. И., Шестакова М. В., Максимова М. А. Федеральная целевая программа "Сахарный диабет": Метод, реко-мендации. - М., 2002.

13. Колб В. Г., Камышников В. С. Клиническая биохимия. - Минск. 1976.

14. Копаладзе Р. А. // Успехи физиол. наук. - 1998. - Т. 29, № 4. - С. 74-92.

15. Коркина М. В., Елфимова Е. В. // Журн. неврат, и психиатр. - 2004. - № 3. - С. 80-84.

16. Котов С. В., Калинин А. П., Рудакова И. Г. Диабетическая нейропатия. - М., 2000.

17. Меньшиков В. В., Делекторская Л. Н., Золотницкая Р. П. Лабораторные методы исследования в клинике. - М.. 1987.

18. Регистр лекарственных средстп в России. РЛС: Энциклопедия лекарств. - М., 2006; 2007. - Вып. 15.

19. Спиричев В. Б., Матусис И. И., Бронштейн Л. М. Экспериментальная витаминология: справочное руководство. - Минск, 1979.

20. Шестакова С. А., Степанов Р. П., Григоренко Г. А. и др. // Пробл. эндокринол. - 2006. - Т. 52, № 5. - С. 37-43.

21. Ametov A. S., Barinov A., Dyck P. J. et al. // Diabet. Care. - 2003. - Vol. 26. - P. 770-776.

22. Borcea V., Nourooz-Zadeh J., Wolff S. P. et al. // Free Radic. Biol. Med. - 1999. - Vol. 26. - P. 1495-1500.

23. Foster T. S. // Diabetes Educator. - 2007. - Vol. 33, N 1. -P. 111-117.

24. Manuel у Кеепоу В., Vertommen J., De Leeuw J. // Diabetes Nutr. Metab. - 1999. - Vol. 12. - P. 256-263.

25. Vincent A. M., Russell J. W., Low P. et al. // Endocrine Rev. -2004. - Vol. 25, N 4. - P. 612-628.


Об авторах

И. А. Волчегорский
ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Росздрава
Россия


Л. М. Рассохина
ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Росздрава
Россия


И. Ю. Мирошниченко
ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Росздрава
Россия


Для цитирования:


Волчегорский И.А., Рассохина Л.М., Мирошниченко И.Ю. Антиоксиданты при экспериментальном сахарном диабете. Проблемы Эндокринологии. 2008;54(5):43-49. https://doi.org/10.14341/probl200854543-50

For citation:


Volchegorsky I.A., Rassokhina L.M., Miroshnichenko I.Yu. Antioxidants in experimental diabetes mellitus. Problems of Endocrinology. 2008;54(5):43-49. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200854543-50

Просмотров: 432


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)