Вплив попередників та блокаторів синтезу оксиду азоту на патогенетичні ланки ураження печінки та нирок при цукровому діабеті (експериментальне дослідження) - Автореферат

Зокрема, частота розвитку діабетичної нефропатії коливається від 40 % до 50 % у хворих на діабет 1 типу та від 15 % до 30 % - на діабет 2 типу, причому саме це ускладнення є однією з головних причин смерті хворих на цукровий діабет 1 типу (В.Г. Зясувати особливості впливу попередників синтезу оксиду азоту (L-аргініну та L-аргініну-L-глутамату) та блокаторів NO-синтази (N-нітро-L-аргініну та аміногуанідину) на окремі патогенетичні ланки ураження печінки та нирок при експериментальному цукровому діабеті та розробити методику попередження розвитку і прогресування даного патологічного процесу. Дослідити особливості впливу прекурсорів синтезу оксиду азоту L-аргініну та L-аргініну-L-глутамату (при їх уведенні з 15 по 28 добу експерименту) на патогенетичні ланки ураження печінки та нирок при стрептозотоциновому діабеті. Провести порівняльний аналіз впливу попередника синтезу оксиду азоту L-аргініну-L-глутамату та блокатора цього процесу аміногуанідину (при їх уведенні з 2 по 28 добу експерименту) на патогенетичні ланки ураження печінки та нирок при стрептозотоциновому діабеті. Встановити особливості впливу L-аргініну-L-глутамату на патогенетичні ланки ураження печінки та нирок при стрептозотоциновому діабеті при його комбінованому застосуванні з блокатором NO-синтази аміногуанідином (при їх уведенні з 15 по 28 добу експерименту).Використовували такі модулятори синтезу NO при STZ-Д: попередники - L-аргінін (“Sigma”, США; 25 мг/кг) та L-аргініну-L-глутамат (глутаргін, фармацевтична компанія “Здоровя”, м. Досліджували також результати комбінованого застосування L-аргініну-L-глутамату та аміногуанідину з 15 по 28 добу експерименту. Тому наступним етапом досліджень стало вивчення впливу попередників синтезу NO L-аргініну та L-аргініну-L-глутамату при їх введенні з 15 по 28 добу експерименту на стан печінки та нирок при STZ-Д. У групі тварин з STZ-Д, яким уводили L-аргінін, вміст ГПЛ, ТБП, активність СОД та каталази у печінці були меншими, ніж у щурів без такої корекції, відповідно на 16, 22, 10 та 17 %, при введенні L-аргініну-L-глутамату - на 20, 25, 29 та 16 % (див. табл. Зазначені позитивні зміни стану печінки та нирок при STZ-Д під впливом попередників утворення NO супроводжувались зростанням у гомогенатах органів вмісту NO2-: у печінці - на 71 і 81 % при введенні L-аргініну та L-аргініну-L-глутамату, у нирках - на 69 і 80 % відповідно.Стрептозотоциновий діабет через 4 тижні від початку його моделювання супроводжується зростанням у крові рівнів глюкози - у 3,1 раза (р<0,001), глікозильованого гемоглобіну - в 1,8 раза (р<0,001), активності аланінамінотрансферази - на 34 % (р<0,01), аспартатамінотрансферази - на 42 % (р<0,02), лужної фосфатази - на 64 % (р<0,001), тимолової проби - на 29 % (р<0,01), вмісту сечовини - на 46 % (р<0,001), креатиніну на 9 % (р<0,02), у печінці та нирках - активацією процесів пероксидного окиснення ліпідів, компенсаторним підвищенням активності каталази та супероксиддисмутази, зниженням рівня відновленого глутатіону, активності сукцинатдегідрогенази та цитохромоксидази мітохондрій, що виникають на тлі зменшення вмісту стабільного метаболіту оксиду азоту у печінці - на 22 % (р<0,05), у нирках - на 17 % (р<0,001), розвитку морфологічних ознак гепатопатії (дистрофічно-некротичних змін центролобулярних гепатоцитів у поєднанні з дифузною інтерстиціальною лімфогістіоцитарною інфільтрацією) та нефропатії (явищ фокальної гіаліново-крапельної та вакуольної дистрофії з некрозом окремих клітин у проксимальних відділах канальців та субатрофією епітеліальних клітин - у дистальних канальцях, набрякання строми кіркової і мозкової речовини з явищами лімфоїдно-клітинної інфільтрації). Прекурсор синтезу оксиду азоту L-аргініну-L-глутамат (глутаргін) при його введенні з 15 по 28 добу розвитку STZ-діабету сприяє збільшенню вмісту NO2-у печінці - на 81 % (р<0,001), у нирках - на 80 % (р<0,001), зниженню рівня гіперглікемії на 22 % (р<0,001) та активності аланін-і аспартатамінотрансферази у сироватці крові, зменшенню проявів оксидативного стресу та зростанню активності сукцинатдегідрогенази та цитохромоксидази у досліджуваних органах, редукції гістологічних ознак їх ураження, що проявляється у печінці нормалізацією структури гепатоцитів, переважно середньої частини печінкової часточки, у нирках - зменшенням у кірковій речовині набряку та лімфо-гістіоцитарної інфільтрації інтерстицію. Гепато-та нефропротекторна активність L-аргініну-L-глутамату зростає при його застосуванні з 2 по 28 добу експерименту при STZ-діабеті, при цьому показники систем прооксиданти-антиоксиданти, мітохондріального транспорту електронів у печінці та нирках, активність та вміст маркерів ураження цих органів у сироватці крові не відрізняються від аналогічних параметрів у контрольній групі тварин, що відбувається на тлі зменшення рівнів гіперглікемії - на 25 % (р<0,001) та глікозильованого гемоглобіну - на 11 % (р<0,05), з одночасним збільшенням вмісту NO2-у печінці - на 71 % (р<0,001), у нир

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та запропоноване нове вирішення актуального наукового завдання, що полягає у встановленні ролі системи L-аргінін - оксид азоту у патогенезі ураження печінки та нирок при експериментальному цукровому діабеті та доведенні позитивного впливу попередників синтезу оксиду азоту на порушення, які виникають.

1. Стрептозотоциновий діабет через 4 тижні від початку його моделювання супроводжується зростанням у крові рівнів глюкози - у 3,1 раза (р<0,001), глікозильованого гемоглобіну - в 1,8 раза (р<0,001), активності аланінамінотрансферази - на 34 % (р<0,01), аспартатамінотрансферази - на 42 % (р<0,02), лужної фосфатази - на 64 % (р<0,001), тимолової проби - на 29 % (р<0,01), вмісту сечовини - на 46 % (р<0,001), креатиніну на 9 % (р<0,02), у печінці та нирках - активацією процесів пероксидного окиснення ліпідів, компенсаторним підвищенням активності каталази та супероксиддисмутази, зниженням рівня відновленого глутатіону, активності сукцинатдегідрогенази та цитохромоксидази мітохондрій, що виникають на тлі зменшення вмісту стабільного метаболіту оксиду азоту у печінці - на 22 % (р<0,05), у нирках - на 17 % (р<0,001), розвитку морфологічних ознак гепатопатії (дистрофічно-некротичних змін центролобулярних гепатоцитів у поєднанні з дифузною інтерстиціальною лімфогістіоцитарною інфільтрацією) та нефропатії (явищ фокальної гіаліново-крапельної та вакуольної дистрофії з некрозом окремих клітин у проксимальних відділах канальців та субатрофією епітеліальних клітин - у дистальних канальцях, набрякання строми кіркової і мозкової речовини з явищами лімфоїдно-клітинної інфільтрації).

2. Прекурсор синтезу оксиду азоту L-аргініну-L-глутамат (глутаргін) при його введенні з 15 по 28 добу розвитку STZ-діабету сприяє збільшенню вмісту NO2- у печінці - на 81 % (р<0,001), у нирках - на 80 % (р<0,001), зниженню рівня гіперглікемії на 22 % (р<0,001) та активності аланін- і аспартатамінотрансферази у сироватці крові, зменшенню проявів оксидативного стресу та зростанню активності сукцинатдегідрогенази та цитохромоксидази у досліджуваних органах, редукції гістологічних ознак їх ураження, що проявляється у печінці нормалізацією структури гепатоцитів, переважно середньої частини печінкової часточки, у нирках - зменшенням у кірковій речовині набряку та лімфо-гістіоцитарної інфільтрації інтерстицію.

3. Гепато- та нефропротекторна активність L-аргініну-L-глутамату зростає при його застосуванні з 2 по 28 добу експерименту при STZ-діабеті, при цьому показники систем прооксиданти-антиоксиданти, мітохондріального транспорту електронів у печінці та нирках, активність та вміст маркерів ураження цих органів у сироватці крові не відрізняються від аналогічних параметрів у контрольній групі тварин, що відбувається на тлі зменшення рівнів гіперглікемії - на 25 % (р<0,001) та глікозильованого гемоглобіну - на 11 % (р<0,05), з одночасним збільшенням вмісту NO2- у печінці - на 71 % (р<0,001), у нирках - на 69 % (р<0,01).

4. Попередник синтезу оксиду азоту L-аргінін при його введенні з 15 по 28 добу розвитку STZ-діабету сприяє зниженню рівня гіперглікемії на 14 % (р<0,01), вмісту у печінці й нирках гідропероксидів ліпідів - на 16 % (р<0,001) і 9 % (р<0,02) та ТБК-активних продуктів - на 22 % (р<0,001) і 12 % (р<0,001) відповідно, покращанню стану антиоксидантної системи, зростанню активності сукцинатдегідрогенази, що відбувається на тлі збільшення вмісту NO2- у печінці та нирках й відновлення до рівнів контролю активності АЛАТ, АСАТ, лужної фосфатази, вмісту сечовини та креатиніну у сироватці крові.

5. Блокатор NO-синтази неселективної дії N-нітро-L-аргінін при його введенні з 15 по 28 добу розвитку STZ-діабету поглиблює дефіцит NO2- у печінці та нирках, викликає подальше прогресування порушень у системі прооксиданти-антиоксиданти у крові й досліджуваних органах та погіршання структурних ознак ураження, що проявляється у печінці - гострими або підгострими токсикодистрофічними процесами, з частковим некрозом паренхіми різного ступеня, вогнищевим розростанням сполучної тканини, у нирках - генералізованим пошкодженням мікроциркуляторного русла, частковим зникненням нормального клубочкового та канальцевого малюнків.

6. Ступінь негативного впливу інгібітора індуцибельної NO-синтази аміногуанідину при його введенні з 15 по 28 добу експерименту на стан внутрішніх органів при STZ-діабеті, порівняно з N-нітро-L-аргініном, є меншим, проте він викликає зниження вмісту NO2- у печінці - на 25 % (р<0,01), у нирках - на 29 % (р<0,001), не відновлює порушення у системах прооксиданти-антиоксиданти та мітохондріального транспорту електронів, що відбувається на тлі збереження структурних ознак ураження: у печінці - дистрофічних змін паренхіми, клітинної інфільтрації портальних трактів та гострих розладів кровообігу, у нирках - дифузних дистрофічних змін епітелію канальців, явищ ексудації клубочків. При застосуванні аміногуанідину з 2 по 28 добу експерименту показники ураження печінки та нирок суттєво не відрізняються від таких у тварин з STZ-діабетом без корекції. Аміногуанідин знижує рівні гіперглікемії та глікозильованого гемоглобіну відповідно на 32 % (р<0,001) і 29 % (р<0,01) - при його введенні протягом 2 тижнів, та на 16 % (р<0,001) і 15 % (р<0,05) - при введенні протягом 4 тижнів експерименту.

7. У гепато- та нефрозахисній дії L-аргініну та L-аргініну-L-глутамату при стрептозотоциновому діабеті позитивну роль відіграє їх здатність підвищувати рівень синтезу оксиду азоту, що підтверджується погіршанням стану цих органів при введенні блокаторів NO-синтази (аміногуанідину і, особливо, N-нітро-L-аргініну) та нівелюванням нормалізуючого впливу L-аргініну-L-глутамату на більшість показників ураження печінки та нирок при його поєднанні з аміногуанідином, що супроводжується зменшенням вмісту NO2- в органах відповідно на 78 % (р<0,001) та 100 % (р<0,001).

1. Експериментальне дослідження гепатопротекторних властивостей глутаргіну при патологічних станах різного генезу / К. А. Посохова, О. М. Олещук, В. В. Ніколаєва, О. В. Гриців, І. М. Кліщ, О. О. Казанська, Л. Й. Плосканич, Т. А. Лєбєдєва // Медицина сьогодні і завтра. - 2005. - № 1. - С. 15-20. (Здобувачем самостійно виконано пошук і аналіз літературних джерел, експериментальні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, повязаних з корекцією ураження печінки за допомогою глутаргіну на тлі стрептозотоцинового діабету).

2. Чернухіна О. О. Фармакологічна корекція системи L-аргінін-оксид азоту і стан печінки при цукровому діабеті / О. О. Чернухіна // Мед. хімія. - 2007. - Т. 9, № 4. - С. 47-50.

3. Чернухіна О. О. Роль системи оксиду азоту у патогенезі ураження нирок при цукровому діабеті / О. О. Чернухіна // Здобутки клін. і експерим. медицини. - 2008. - № 2 (9). - С. 97-100.

4. Чернухіна О. О. Морфологічні зміни у печінці при експериментальному діабеті та призначенні попередників та блокаторів оксиду азоту / О. О. Чернухіна, К. А. Посохова, Т. В. Дацко // Вісник морфології. - 2009. - № 15(1). - С. 18-21. (Здобувачем самостійно проведено літературний пошук, виконано дослідження, сформульовано найважливіші положення, підготовлено статтю до друку).

5. Чернухіна О. О. Морфологічні зміни у нирках при експериментальному цукровому діабеті та призначенні модуляторів системи L-аргінін-оксид азоту / О. О. Чернухіна, К. А. Посохова, Т. В. Дацко // Вісник морфології. - 2010. - № 16(3). - С. 509-512. (Здобувачем самостійно виконано пошук і аналіз літературних джерел, експериментальні дослідження, сформульовано найважливіші положення, підготовлено статтю до друку).

6. Швед М. І. Вплив глутаргіну та аміногуанідину при їх окремому та поєднаному застосуванні на стан печінки при експериментальному цукровому діабеті / М. І. Швед, О. О. Чернухіна // Вісник наукових досліджень. - 2010. - № 3(60). - С. 94-96. (Здобувачем самостійно виконано пошук і аналіз літературних джерел, експериментальні дослідження, статистичну обробку результатів, сформульовано найважливіші положення, підготовлено статтю до друку).

7. Швед М. І. Вплив попередника та блокатора синтезу оксиду азоту при їх окремому та поєднаному застосуванні на стан нирок при експериментальному цукровому діабеті / М. І. Швед, О. О. Чернухіна, К. А. Посохова // Клінічна та експериментальна патологія. - 2010. - Т. IV, № 3 (33). - С. 117-120. (Здобувачем самостійно виконано пошук і аналіз літературних джерел, експериментальні дослідження, проаналізовано результати, підготовлено матеріал до друку).

8. Казанська О. О. Вплив деяких модуляторів синтезу оксиду азоту на рівні глюкози, глікозильованого гемоглобіну та нітрит-аніону при експериментальному цукровому діабеті / О. О. Казанська, К. А. Посохова // Ювілейний VIII зїзд ВУЛТ, Івано-Франківськ, 21-22 квітня 2005 р. : тези доп. - К., 2005. - С. 337. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, статистично опрацьовано, проаналізовано і узагальнено отримані результати).

9. Посохова К. А. Зміни стану печінки під впливом глутаргіну при його призначенні у різні стадії розвитку цукрового діабету / К. А. Посохова, О. О. Чернухіна // Ліки та життя : Міжнародний медико-фармацевтичний конгрес, 21-24 лютого 2006 р. : тези доп. - К., 2006. - С. 107. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, статистично опрацьовано і узагальнено результати).

10. Чернухіна О. О. Зміни стану нирок при стрептозотоциновому діабеті та при призначенні L-аргініну та глутаргіну / О. О. Чернухіна // X Міжнар. медичний конгрес студентів і молодих учених, 11-13 травня 2006 р. : матеріали конгр. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2006. - С. 239.

11. Результати застосування блокаторів синтезу оксиду азоту N-нітро-L-аргініну та аміногуанідину при деяких патологічних станах / К. А. Посохова, О. М. Олещук, Л. Й. Плосканич, Т. А. Лєбєдєва, О. О. Чернухіна, В. В. Черняшова // Здобутки клінічної і експериментальної медицини : XLIX підс. наук.-практ. конф., 2 червня 2006 р. : матеріали конф. - Тернопіль : ТДМУ "Укрмедкнига", 2006. - С. 162-164. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, повязані із застосуванням інгібіторів синтезу оксиду азоту при стрептозотоциновому діабеті, статистично опрацьовано отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

12. Чернухіна О. О. Зміни стану нирок під впливом глутаргіну та аміногуанідину при експериментальному цукровому діабеті / О. О. Чернухіна, К. А. Посохова // Здобутки клінічної і експериментальної медицини : XLIX підс. наук.-практ. конф., 2 червня 2006 р. : матеріали конф. - Тернопіль : ТДМУ "Укрмедкнига", 2006. - С. 174-175. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, статистично опрацьовано, проаналізовано, оформлено їх результати).

13. Посохова К. А. Структурно-функціональні зміни у печінці при експериментальному цукровому діабеті й призначенні попередників синтезу оксиду азоту та інгібіторів NO-синтази / К. А. Посохова, О. О. Чернухіна // Фармакологія 2006 - крок у майбутнє : III Національний зїзд фармакологів України, 17-20 жовтня 2006 р. : тези доп. - Одеса, 2006. - С. 139. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, статистично опрацьовано та проаналізовано їх результати, підготовлено матеріал до друку).

14. Чернухіна О. О. Вплив глутаргіну на структурно-функціональні зміни печінки при цукровому діабеті / О. О. Чернухіна // Здобутки та перспективи внутрішньої медицини : Всеукраїнська наук.-практ. конф., 19-20 жовтня 2006 р. : зб. наук. робіт. - Тернопіль : ТДМУ "Укрмедкнига", 2006. - С. 82-83.

15. Швед М. І. Морфофункціональна характеристика стану печінки при цукровому діабеті та призначенні модуляторів синтезу оксиду азоту / М. І. Швед, О. О. Чернухіна, К. А. Посохова // Здобутки клінічної і експериментальної медицини : підс. наук.-практ. конф., 8 червня 2007 р. : зб. матеріалів конф. - Тернопіль : ТДМУ "Укрмедкнига", 2007. - С. 59-60. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, систематизовано і проаналізовано результати, підготовлено матеріал до друку).

16. Чернухіна О. О. Патогенез ураження внутрішніх органів при експериментальному цукровому діабеті / О. О. Чернухіна, К. А. Посохова // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. - 2008. - № 2 (9). - С. 158-159. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, статистичну обробку результатів, сформульовано найважливіші положення, підготовлено матеріал до друку).

17. Чернухіна О. Вплив N-нітро-L-аргініну на метаболічні процеси та структурні зміни у печінці та нирках при експериментальному цукровому діабеті / О. Чернухіна // XIII Міжнар. медичний конгрес студентів та молодих вчених, 27-29 квітня 2009 р.: матеріали конгр. - Тернопіль : Укрмедкнига, 2009. - С. 37.

18. Чернухіна О. О. Відповідність результатів біохімічних та гістологічних досліджень стану нирок при експериментальному цукровому діабеті та призначенні модуляторів синтезу оксиду азоту / О. О. Чернухіна // Сучасний стан та перспективи розвитку доказової медицини у вітчизняній охороні здоровя : Всеукраїнська наук.-практ. конф., 28-29 травня 2009 р. : матеріали конф. - Тернопіль : ТДМУ "Укрмедкнига", 2009. - С. 68-69.

19. Чернухіна О. О. Морфологічні зміни у нирках при експериментальному цукровому діабеті та призначенні блокаторів NO-синтаз / О. О. Чернухіна, К. А. Посохова, Т. В. Дацко // Здобутки клінічної і експериментальної медицини : підс. наук.-практ. конф., 4 червня 2009 р. : зб. матеріалів конф. - Тернопіль : ТДМУ "Укрмедкнига", 2009. - С. 150. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, сформульовано найважливіші положення, підготовлено матеріал до друку).

20. Швед М. І. Вплив глутаргіну та аміногуанідину при їх окремому та поєднаному застосуванні на патогенетичні ланки ураження печінки при цукровому діабеті / М. І. Швед, О. О. Чернухіна // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. - 2009. - № 2 (11). - С. 151. (Здобувачем самостійно виконано дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, сформульовано найважливіші положення, підготовлено матеріал до друку).

21. Чернухіна О. Особливості впливу попередника та блокатора синтезу оксиду азоту на стан нирок при їх окремому та поєднаному застосуванні при цукровому діабеті / О. Чернухіна // XIV Міжнар. медичн. конгрес студентів та молодих вчених, 13-15 квітня 2010 р. : матер. конгр. - Тернопіль : Укрмедкнига, 2010. - С. 40.

22. Чернухіна О. О. Вплив глутаргіну та аміногуанідину при їх окремому та поєднаному застосуванні на стан печінки та нирок при стрептозотоциновому цукровому діабеті / О. О. Чернухіна // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. - 2010. - № 2 (13). - С. 156-157.