Вивчення активності протеолітичних ферментів панкреатичного та позапанкреатичного походження в динаміці експериментального цукрового діабету - Автореферат

Істотні медичні та соціальні аспекти проблеми ЦД полягають ще і в тому, що це захворювання призводить до інвалідизації та летальності у звязку з раннім розвитком судинних ускладнень: мікроангіопатій (ретинопатія, нефропатія) та макроангіопатій атеросклеротичного та менкебергівського типу (Аткінсон М.А., 1990; Соколов Є.І.; 1996; Балаболкін М.І., 1999). Порушення енергозабезпеченя, ліпідного обміну, кислотно-лужної рівноваги та ряд інших змін мають ушкоджуючу дію на судинну стінку. Численні наукові роботи сучасних авторів підкреслюють роль дисбалансу в еластолітичній системі, яка складається з еластази та її білкових інгібіторів - альфа-1-інгібітору протеїназ та альфа-2-макроглобуліну (Биць Ю.В., Досенко В.Є., 1999; Kwan C. et al., 1988; Finotti P. t al., 1992; Kato M. et al., 1996). Велике значення дисбалансу еластолітичної системи у розвитку судинних ускладнень полягає у тому, що всі складові ціієї системи як безпосередньо, так і опосередковано можуть викликати зміни у судинній стінці (Balo J., Banga I., 1953; Brownlee M., 1976; Copeland E. et al.,1980; Hornbeck W. et al.,1982; Sandler M. et al., 1998). Так, наприклад, при взаємодії альфа-1-інгібітора протеїназ з еластазою відбувається вивільнення певного фрагменту молекули інгібітора, який здатний активувати продукцію цитокінів макрофагами та експресію рецепторів до ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ) на поверхні клітин печінки у культуральному середовищі (Mashiba S. et al., 2001).Активність еластази у сироватці крові, тканинах аорти та підшлункової залози визначали спектрофотометрично, відповідно до здатності еластази рощеплювати специфічний хромогенний субстрат сукциніл-(аланін)3-пара-нітроанілід (Suc-(Ala)3-p-NA) (Веремеєнко К.М., Кізім О.І, Терентьєв А.Г.,1992). Активність еластази та її інгібіторів визначали у сироватці крові, тканинах аорти та підшлункової залози у наведені строки експерименту. Якщо через 5 діб після введення діабетогенного препарату активність еластази лише мала тенденцію до зростання (збільшилась у 1.9 разів по відношенню до контролю, Р> 0.05), то у тварин 3-ї експериментальної групи (після 4 тижнів з моменту введення стрептозотоцину) активність протеолітичного ферменту вірогідно збільшилась у 3.4 рази, а у щурів 5-ї групи (8 тижнів стрептозотоцинового діабету)-у 12.6 разів у порівнянні з контрольною групою тварин (Р <0,05). При дослідженні системи інгібіторів було доведено, що значні зміни у сироватці крові при стрептозотоциновій моделі діабету торкаються вмісту альфа-2-макроглобуліну: через 5 діб моделювання його частка зменшилась у 1.2 рази порівняно з контролем (Р > 0.05), а через 4 тижні (тварини 3-ї групи дослідження) - у 1.5 разів (Р <0,01). Для комплексного вивчення роботи системи „еластаза/інгібітори еластази” нами було використано сумарний показник активності еластолітичної системи - коефіцієнт еластолізу, який складається з відношення суми показників вмісту інгібіторів до показників активності еластази.При моделюванні експериментального цукрового діабету за допомогою стрептозотоцину та алоксану встановлено зсув у системі “еластаза/інгібітори еластази” у бік посилення активності протеази. Наведені зміни мають однонаправлену тенденцію у сироватці крові, тканинах аорти та підшлункової залози як при стрептозотоциновій, так і при алоксановій моделях цукрового діабету. Зміни у системі інгібіторів еластази при стрептозотоциновій моделі характеризуються зниженням рівня альфа-2-макроглобуліну (в сироватці крові та тканинах аорти), а при алоксановій моделі - альфа-1-інгібітору протеїназ у всіх середовищах та тканинах, які досліджувались.

2. Основний зміст

При моделюванні експериментального цукрового діабету за допомогою стрептозотоцину та алоксану встановлено зсув у системі “еластаза/інгібітори еластази” у бік посилення активності протеази.

Наведені зміни мають однонаправлену тенденцію у сироватці крові, тканинах аорти та підшлункової залози як при стрептозотоциновій, так і при алоксановій моделях цукрового діабету.

При моделюванні цукрового діабету за допомогою алоксану зміни з боку компонентів системи еластолізу мають більш виражений характер, що пояснюється додатковим внеском кетоацидозу.

Зміни у системі інгібіторів еластази при стрептозотоциновій моделі характеризуються зниженням рівня альфа-2-макроглобуліну (в сироватці крові та тканинах аорти), а при алоксановій моделі - альфа-1-інгібітору протеїназ у всіх середовищах та тканинах, які досліджувались. Частково це повязано з різним ступенем токсичного впливу та механізмом дії використаних діабетогенних засобів на організм піддослідних тварин.

Встановлено, що порушення балансу між компонентами системи еластолізу відбувається вже на ранніх етапах моделювання діабету та збільшується у динаміці експерименту.

При стрептозотоциновій моделі цукрового діабету в стінці аорти щурів встановлено порушення балансу системи “тромбін/інгібітори тромбіну” в бік посилення активності протеолітичного ферменту.

Зміни клітинних та неклітинних структур судинної стінки на ранніх етапах моделювання експериментального цукрового діабету мають риси артеріосклерозу менкебергівського типу.

Дисбаланс у системі протеолітичних ферментів та їх інгібіторів у сироватці крові, тканинах аорти та підшлункової залози є важливим патогенетичним механізмом не тільки ініціації, але й прогресування судинних ускладнень при цукровому діабеті.

1. Биць Ю.В., Досенко В.Є., Борисюк М.В. Стан еластолітичної системи підшлункової залози при моделюванні цукрового діабету // Фізіологічний журнал. - 2002.-Т. 48, № 5. - С. 17-22.

2. Борисюк М.В. Зміни активності еластази та її інгібіторів у тканинах аорти та сироватці крові щурів із стрептозотоциновим цукровим діабетом // Фізіологічний журнал. - 2002. -Т. 48, № 4. - С. 47-53.

3. Борисюк М.В., Торофімова І.М., Досенко В.Є., Биць Ю.В. Порівняльна характеристика кетонемічного та некетонемічного експериментального цукрового діабету за показниками активності протеолітичних ферментів та кислотно-лужного стану // Буковинський медичний вісник. - 2002. -Т. 6, № 3. - С. 155-159.

4. Борисюк М.В. Зміни активності еластази та її інгібіторів у сироватці крові щурів із стрептозотоциніндукованим цукровим діабетом // Тези 56 наукової конференції студентів та молодих вчених Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця з міжнародною участю, присвяченої 160-річчя НМУ імені О.О. Богомольця. - Київ, 2001. - С. 107.

5. Борисюк М.В. Зміни активності еластази та її інгібіторів у тканинах аорти та сироватці крові щурів із стрептозотоциніндукованим цукровим діабетом // Тези VI Міжнародного медичного конгрессу студентів і молодих вчених. - Тернопіль, 2002. - С. 56.

6. Досенко В.Є., Борисюк М.В., Биць Ю.В. Активність тромбіну та альфа-2-макроглобуліну у тканинах аорти при стрептозотоциновому цукровому діабеті // Тези 4-го Інтернаціонального Конгрессу Патофізіологів. - Будапешт, 2002. - С. 99.

7. Биць Ю.В., Борисюк М.В., Досенко В.Є., Ларіонова Н.А., Трофімова І.М., Цвєткова М.М. Роль протеолітичних ферментів та їх інгібіторів в патогенезі макроангіопатий // Тези Пленуму наукового Товариства Патофізіологів України. - Одеса, 2002. - С. 81. ?aciauaii ia .ru