Вплив екзогенних нейропептидів на ендокринну функцію підшлункової залози та асоційовані метаболічні процеси в нормі і при цукровому діабеті (експериментальне дослідження) - Автореферат

За останні роки накопичені численні факти, що вказують на участь гіпоталамічних структур і синтезованих в цих структурах нейропептидів у регуляції та моделюванні ендокринної функції, секреціі гормонів, так і їх периферійні ефекти (Слєпушкин С.Д., 1988), зокрема, ендокринної функції підшлункової залози (Ackermann Це не сприяло створенню повної картини щодо впливу нейропептидів на ендокринну функцію підшлункової залози і процеси метаболізму в організмі, оскільки не враховувалися особливості гормон-рецепторних і регуляторних взаємодій за умов деструкції панкреатичних острівців і метаболічних порушень при діабеті. Саме з цих причин вивчення центрального і периферійного введення холецистокініну, бомбезину, нейропептиду Y, вазопресину й окситоцину на синтетичну і секреторону функції ?-і ?-клітин підшлункової залози і повязаний з цим ряд метаболічних змін має важливе значення не лише в теоретичному плані, але й дозволить обґрунтувати ефективність клінічного застосування нейропептидів з метою збереження або відновлення ендокринної функції підшлункової залози при цукровому діабеті. Дослідження, результати яких відображені в даній роботі, виконувалися в рамках науково-дослідної роботи кафедр патофізіології, госпітальної терапії-1, фармакології і ЦНІЛ Запорізького державного медичного університету «Роль пептидергічної системи гіпоталамусу в регуляції ендокринної функції підшлункової залози і стану міокарду в нормі і при цукровому діабеті і обґрунтування способів корекції її порушень за допомогою синтетичних нейрогормонів (експериментально-клінічне дослідження)» (№ держреєстрації 0198U004224). Метою даного дослідження було вивчення впливу нейропептидів на гормональний статус та морфо-функціонульний стан альфа-і бета-клітин підшлункової залози та експериментальне обґрунтування ефективності застосування синтетичних нейропептидів для збереження і/або відновлення ендокринної функції підшлункової залози.У цій серії досліджень тварини були розділені на три групи: контрольна група і щури з експериментальним діабетом три-і пятитижневої тривалості. Тварини кожної експериментальної серії були розділені на чотири групи: нормоглікемічні щури з центральним (група 1) і периферійним (група 2) введенням пептиду, діабетичні щури з центральним (група 3) і периферійним (група 4) введенням нейропептиду. Це дозволило після постановки імуноцитохімічної реакції, що має кількісний характер, досліджувати в автоматичному режимі зміни параметрів панкреатичних острівців і власне ?-клітин (площа острівців, площа інсулінімунореактивного матеріалу, вміст і концентрацію інсуліну в них), а також ?-клітин (площа, вміст і концентрація глюкагонімунореактивного матеріалу) у різних експериментальних групах, що дало нам можливість зробити висновки про стан синтетичної і секреторної активності клітин. З іншого боку, необхідно відзначити, що введення НПУ в більшій мірі призводило до збільшення площі острівців, аніж до зростання в них кількості ?-клітин і, відповідно, зниження концентрації інсуліну в острівці не може свідчити про інтенсифікацію секреції гормону в кров. Введення регуляторних пептидів спричиняло різний вплив на цей процес: ХЦК-4 підсилював процеси деструкції острівців (кількість ?-клітин значно знизилася відносно показника в групі тварин, що отримували плацебо), ББ і Ваз - гальмували процеси деструкції (кількість ?-клітин залишалася на рівні трьохтижневого діабету), тоді як при введенні НПУ і Окс кількість ?-клітин значно збільшувалася, що може бути наслідком стимуляції процесів проліферації і гальмування апоптотичної загибелі ?-клітин в острівцях підшлункової залози діабетичних тварин.Досліджувані регуляторні пептиди виявляють різноспрямований вплив на морфо-фукціональний стан панкреатичних острівців після їх субтотальної деструкції стрептозотоцином: ХЦК-4 сприяє зниженню кількості ?-клітин, ББ і Ваз - гальмують процеси деструкції, тоді як при введенні НПУ і Окс відзначається стимуляція процесів проліферації і гальмування апоптотичної загибелі ?-клітин в панкреатичних острівцях. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті). (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті). (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті) (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Експериментально обґрунтована перспективність включення регуляторних нейропептидів до складу мультифакторної антидіабетичної терапії з метою попередження і гальмування прогресуючого погіршення функціональної активності панкреатичних бета-клітин при ЦД 2 типу, а також для досягнення більш стійкої метаболічної компенсації при меншій дозі інсуліну у разі ЦД 1 типу.

1.Ефекти досліджуваних нейропептидів на ендокринну функцію підшлункової залози й асоційовані метаболічні процеси залежать як від початкового рівня інсулінової забезпеченості організму (нормоглікемія або гіперглікемія), так і від шляху введення нейрогормонів (центральний або периферійний).

2. У результаті порівняльного аналізу впливу досліджуваних регуляторних пептидів в умовах нормоглікемії було встановлено, що за ступенем виразності стимулюючого ефекту на морфофункціональний стан бета-клітин панкреатичних острівців (маса клітин і вміст у них ІІРМ) вони розташовуються в наступному порядку: Окс, ББ, НПУ, Ваз, ХЦК-4, причому, дія підвищувалася при центральному введенні нейропептидів. Максимальне збільшення панкреатичних ?-клітин і вміст у них ГІРМ спостерігалося при обох шляхах введення ХЦК-4.

3. Досліджувані регуляторні пептиди виявляють різноспрямований вплив на морфо-фукціональний стан панкреатичних острівців після їх субтотальної деструкції стрептозотоцином: ХЦК-4 сприяє зниженню кількості ?-клітин, ББ і Ваз - гальмують процеси деструкції, тоді як при введенні НПУ і Окс відзначається стимуляція процесів проліферації і гальмування апоптотичної загибелі ?-клітин в панкреатичних острівцях. Центральне і периферійне введення діабетичним тваринам ББ, НПУ і Ваз, а також тільки периферійне застосування Окс перешкоджає прогресуючому зростанню кількості ?-клітин, площі і вмісту в них ГІРМ. При введенні діабетичним тваринам НПУ і Окс реєструється виражене збільшення відносного вмісту інсуліну в острівцях, внаслідок чого нормалізується в них співвідношення глюкагон/інсулін.

4. Центральне введення ХЦК-4, ББ, НПУ, Окс, а також периферійне застосування Окс сприяє одночасному підвищенню рівня інсуліну і контрінсулінового гормону - кортикостерону в крові інтактних тварин, що забезпечує збереження базальної нормоглікемії. При центральному введенні НПУ і обох шляхах введення Ваз спостерігається зменшення коефіцієнта FT3/FT4, що, ймовірно, повязано з пригніченням процесів дейодування FT4 у периферійних тканинах. Разом з тим Окс, при обох шляхах введення, викликає істотне підвищення даного коефіцієнта, що свідчить про активацію процесів конверсії тироксину в периферійних тканинах.

5. Введення всіх досліджуваних нейропептидів, крім ХЦК, призводить до поліпшення глікемічного контролю у тварин з експериментальним ЦД, проте тільки при введенні НПУ і Окс спостерігається значне підвищення рівня інсуліну в крові. Слід зазначити, що при периферійному введенні Окс також реєструється істотне зменшення концентрації глюкокортикоїдів у крові. Введення Ваз і Окс призводить до нормалізації рівня тиреоїдних гормонів у крові, що супроводжується відновленням індексу FT3/FT4 і свідчить про активацію процесів дейодування в периферійних тканинах.

6. Введення всіх досліджуваних нейропептидів, крім ХЦК, діабетичним тваринам сприяє зниженню ліпотоксичності, що підтверджується зменшенням концентрації НЕЖК у сироватці крові. При центральному введенні НПУ і обох шляхах введення Ваз і Окс в умовах гіперглікемії реєструється зниження виявлення оксидативного стресу на тлі підвищення активності ферментативної ланки АОЗ.

7. Порівняльний аналіз фармакологічних ефектів антидіабетичної спрямованості показав, що серед досліджуваних нейропептидів найбільш виразні антидіабетичні властивості притаманні Окс при периферійному введенні.

8. Окситоцин у дозі 1 МЕ/КГ маси тіла стимулює проліферацію альфа- і бета-клітин за умов нормоглікемії. У діабетичних тварин, після субтотальної деструкції острівців стрептозотоцином, окситоцин переважно стимулює регенерацію бета-клітин у панкреатичних острівцях. Виявлений стимулюючий ефект Окс на регенерацію і неогенез бета-клітин у панкреатичних острівцях свідчить про перспективність його використання з метою попередження і гальмування розвитку інсулінової недостатності.

9. Сумісне введення окситоцину з інсуліном гальмує морфологічні і метаболічні прояви абсолютної інсулінової недостатності, що характеризується збільшенням кількості функціонуючих ?-клітин і нормалізацією співвідношення інсулін/глюкагон у панкреатичних острівцях, зниженням глюкотоксичності, підвищенням толерантності до глюкози, поліпшенням ліпідного обміну і оксидативного статусу у діабетичних тварин. Виявлені фармакологічні ефекти Окс свідчать про перспективність його використання в комплексній терапії цукрового діабету з метою збереження ендокринної функції підшлункової залози, а також нормалізації метаболічних процесів, що асоційовані з інсуліновою недостатністю.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИССЕРТАЦІЇ

1. Тржецинский, С.Д. Изменения в липидном обмене и свободно-радикальном окислении у животных с экспериментальным диабетом [Текст] / С.Д. Тржецинский // Актуальні питання фарм. та мед. науки і практики: зб. наук. статей. - Запоріжжя, 1999. - Вип. 4. - С. 97-103.

2. Тржецинский, С.Д. Состояние углеводного обмена у диабетических животных при повторном введении окситоцина [Текс] / С.Д. Тржецинский // Вісник фармації. 1999. - №2 (20). - С. 130-133.

3. Тржецинський, С.Д. Стан гормонального, вуглеводного, ліпідного обмінів та вільнорадикального окислювання у тварин з експериментальним діабетом [Текс] / С.Д. Тржецинський, Н.П. Красько // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - Львів, 2001. - №2. - С. 83-88. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті).

4. Тржецинський, С.Д. Вплив холецистокініну-тетрапептиду на стан гормонального та вуглеводного обміну у діабетичних тварин [Текст] // С.Д. Тржецинський, Ю.М. Колесник, В.В. Дунаєв // Медична хімія. - 2003. - Т.5, №4. - С. 66-69. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті).

5. Тржецинский, С.Д. Влияние совместного введения инсулина и окситоцина на течение сахарного диабета у животных [Текст] / С.Д. Тржецинский // Запорожский медицинский журнал. - 2004. - Т. 2, №1. - С. 57-61.

6. Тржецинський, С.Д. Стан глюкозного гомеостазу і глюкозо-толерантності у діабетичних тварин при спільному застосуванні інсуліну та окситоцину [Текст] / С.Д. Тржецинський // Ендокринологія. - 2004. - Т. 9, №2. - С. 170-176.

7. Тржецинський, С.Д. Стимулююча дія окситоцину на процеси регенерації в панкреатичних острівцях [Текст] / С.Д. Тржецинський // Одеський медичний журнал. - 2004. - №5 (85). - С. 18-20.

8. Тржецинський, С.Д. Вплив сумісного введення окситоцину з інсуліном на стан альфа- і бета-клітин панкреатичної залози у діабетичних тварин [Текст] / С.Д. Тржецинський, Ю.М. Колесник // Проблеми ендокринної патології. - 2006. - №2. - С. 46-53. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті)

9. Тржецинский, С.Д. Влияние повторного введения холецистокинина-тетрапептида на состояние альфа- и бета-клеток поджелудочной железы [Текст] / С.Д. Тржецинский, Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов // Проблеми ендокринної патології. - 2008. - № 3. - С. 34-42. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті).

10. Тржецинский, С.Д. Влияние вазопрессина на функциональное состояние панкреатических островков поджелудочной железы у интактных и диабетических животных [Текст] / С.Д. Тржецинский, Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов // Патологія. - 2008. - Т.5, №1. - С. 62-67. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті).

11. Тржецинский, С.Д. Некоторые метаболические показатели и состояние секреции инсулина поджелудочной железой при курсовом введении вазопрессина у интактных и диабетических животных [Текст] / С.Д. Тржецинский // Запорожский медицинский журнал. - 2008. - Т.1, №2. - С. 37-39.

12. Тржецинский, С.Д. Влияние курсового введения окситоцина на гормонально-метаболический статус у здоровых и диабетических животных [Текст] / С.Д. Тржецинский // Патологія. - 2008. - Т. 5, №3. - С. 98-102.

13. Тржецинский, С.Д. Влияние курсового введения бомбезина на гормонально-метаболический статус у здоровых и диабетических животных [Текст] / С.Д. Тржецинский, Ю.М. Колесник, А.В.Абрамов // Проблеми ендокринної патології. - 2009. - №4. - С. 71-77. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлення у вигляді статті).

14. Тржецинский, С.Д. Влияние окситоцина на про- антиоксидантное состояние у диабетических животных [Текст] / С.Д. Тржецинский // Проблеми ендокринної патології. - 2010. - №4. - С. 54-60.

15. Вплив хронічного введення нейропептиду Y на стан бета-клітин острівців Ларгерганса у інтактних і діабетичних тварин [Текст] / А.В. Траілін, Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов, С.Д. Тржецинський // Медичні перспективи. - 1998. - Т. III, №2, - С. 21-24. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

16. Бомбезин стимулирует функцию бета-клеток поджелудочной железы при хроническом введении диабетическим крысам [Текст] / А.В. Абрамов, Ю.М. Колесник, С.Д. Тржецинский, О.В.Ганчева // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 1998. - Т. 126., №7. - С. 33-36. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

17. Влияние нейропептидов на функциональное состояние эндокринной функции поджелудочной железы. I. Эффекты хронического введения [Arg8]-вазопрессина [Текст] / А.В. Абрамов, Ю.М. Колесник, С.Д. Тржецинский, О.В. Ганчева // Пробл. эндокринологии. - 1998. - Т. 44, №6 - С. 44-47. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

18. Ганчева, О.В. Сравнительная характеристика эффектов введения окситоцина и вазопрессина на состояние a- и b-клеток островков Лангерганса у интактных и диабетических крыс [Текст] / О.В.Ганчева, С.Д. Тржецинский // Актуальні питання фарм. та мед. науки і практ. - 1999. - Вип. 3. - С. 92-97. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

19. Эффекты хронического введения нейропептида Y на состояние бета- и альфа-клеток островков Лангерганса у интактных и диабетических крыс [Текст] / Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов, С.Д. Тржецинский, А.В. Траилин // Пробл. эндокринологии. - 1999. - Т. 45, №2. - С. 42-45. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

20. Стан окситоцинсинтезуючої системи гіпоталамуса щурів з цукровим діабетом, які піддавалися гіпоксичним тренуванням [Текст] / Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов, С.Д. Тржецинський, О.В. Ганчева // Фізіологічний журнал. - 1999. - Т. 45, №5. - С. 31-37. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

21. Колесник, Ю.М. Вплив окситоцину на стан b-клітин островців Ларгенганса і показники вуглеводного обміну у інтактних щурів і щурів з діабетом [Текст] / Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов, С.Д. Тржецинський, О.В. Ганчева // Фізіологічний журнал. - 2000. - Т. 46, №1. - С. 37-43. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, імуноморфометричні та біохімічні дослідження, статистичну обробку даних, та їх аналіз).

22. Пат. G09B23/28, A61K38/11 Спосіб лікування цукрового діабету І типу в експерименті [Текст] / С.Д. Тржецинський, Ю.М. Колесник, В.В. Дунаєв (UA); заявник: патентовласник Запорізький державний медичний університет (UA) - № 20031211949; заявл. 19.12.2003; опубл. 15.11.04, Бюл. №11. - 3с. (Дисертантом особисто здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, проведено статистичну обробку даних, їх аналіз та оформлено у вигляді патенту).

23. Нові підходи до фармакотерапії цукрового діабету І типу (методичні рекомендації) [Текст]: методичні рекомендації / М-во охорони здоровя; [авт. С.Д. Тржецинський, Ю.М. Колесник, В.В. Дунаєв] - К., 2005. - 19с. (Дисертантом розроблено теоретичну та експериментальну основу методичних рекомендацій, здійснено їх оформлення).

24. Тржецинский, С.Д. Характер секреции инсулина поджелудочной железой и некоторые метаболические показатели при хроническом введении вазопрессина в норме и в условиях экспериментального диабета [Текст] / С.Д. Тржецинский //Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики: зб. наук. статей. - Запоріжжя, 1998. - Т. II, вип. 2. - С. 70-74.

25. Роль окситоцина в регуляции функции бета-клеток [Текст] / Ю.М. Колесник, А.В. Абрамов, С.Д. Тржецинский, О.В. Ганчева, М.А. Орловский, А.В. Траилин // Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики: сб. наук. статей. - Запоріжжя, 1997. - Вип. І. - С. 229-234. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

26. Эффекты хронического введения вазопрессина на состояние инсулярного аппарата поджелудочной железы [Текст] / А.В. Абрамов, Ю.М. Колесник, С.Д. Тржецинский, А.В. Траилин, О.В. Мельникова, О.В. Ганчева // Лекарства человеку: междунар. сборник научн. тр.; IV научн.-практ. конф. по созданию и апробации новых лекарственных средств, Москва, 4-5 июня 1997г. - М., 1997. - Т. 4. - С. 4-8. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

27. Влияние холецистокинина-тетрапептида (30-33) на синтез инсулина в b-клетках поджелудочной железы [Текст] / А.В.Абрамов, Ю.М. Колесник, С.Д. Тржецинский, М.А. Орловский // Лекарства человеку: междунар. сборник научн. тр.; V научн.-практ. конф. по созданию и апробации новых лекарственных средств, Каунас, 3-5 ноября 1997 г. - Каунас, 1997. - Т. 5. - С. 3-7. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

28. Гормональные эффекты нейропептида Y у интактных и диабетических животных [Текст] / А.В. Траилин, Ю.М. Колесник, А.В. Абрамом, С.Д. Тржецинский // Лекарства-человеку; междунар. сб. научн. тр.; VI научно-практ. конф. по созданию и апробации новых лекарственных средств. Харьков, 1998 г. - Харьков, 1998. - Т. 6. - С. 232-235. (Дисертантом здійснено постановку експерименту, біохімічні дослідження, статистичну обробку даних та їх аналіз).

За матеріалами дисертації опубліковано також 24 тези в журналах та збірниках матеріалів вітчизняних та закордонних зїздів і конференцій.