Порушення обміну ліпідів та прооксидантно-антиоксидантних процесів за експериментального моделювання метаболічного синдрому

Вивчення змін вмісту гормонів, які регулюють метаболізм ліпідів, у лабораторних тварин за експериментального метаболічного синдрому, гострого та хронічного стресу, та чутливості до дії гормонів за цих станів. Роль активації вільнорадикального окиснення.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.08.2015
Размер файла 228,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний медичний університет

імені О.О. Богомольця

УДК 616-008.6+577.125.8

14.01.32 - медична біохімія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

Порушення обміну ліпідів та прооксидантно-антиоксидантних процесів за експериментального моделювання метаболічного синдрому

Загайко Андрій Леонідович

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі біохімії Національного фармацевтичного університету Міністерства охорони здоров'я України.

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор, член-кореспондент АМН України Губський Юрій Іванович, Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, завідувач кафедри біоорганічної, біологічної та фармацевтичної хімії

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Горчакова Надія Олександрівна, Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, професор кафедри фармакології з курсом клінічної фармакології

доктор біологічних наук, професор Бразалук Олександр Захарович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, завідувач кафедри біохімії, медичної та фармацевтичної хімії

доктор біологічних наук Кучмеровська Тамара Муратівна, Інститут біохімії імені О.В. Палладіна НАН України, провідний науковий співробітник

Захист відбудеться 08.10.2009 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.07 Національного медичного університету імені О.О. Богомольця (03057, Київ, пр. Перемоги, 34, фізико-хімічний корпус НМУ)

Автореферат розісланий 06.09. 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних наук О.І. Толстих

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Метаболічний синдром (МС) -- це комплекс гормональних та метаболічних порушень, які збільшують ризик виникнення цукрового діабету 2 типу та захворювань серцево-судинної системи. Встановлення тісного патогенетичного зв'язку між артеріальною гіпертензією, інсулінорезистентністю, ожирінням та порушенням обміну ліпідів стало основою для виділення метаболічного синдрому як окремої патології. Одним з основних наслідків метаболічного синдрому є значне зростання ризику розвитку атеросклерозу [Desprйs J.-P., 2008].

Атеросклероз є однією з головних проблем сучасної медицини. Поширеність цього захворювання неоднакова, зокрема, в країнах Європи, Північної Америки рівень захворюваності дуже високий, в той час, як в Азії, Африці та Латинській Америці він нижчий [Myerson M., 2009]. Ускладнення атеросклерозу є одними з найчастіших причин інвалідності і смертності в більшості країн світу [Packard R. S., 2008]. Хворі з проявами атеросклерозу знаходяться в стаціонарних відділеннях практично будь-якого медичного профілю. Причому чоловіки хворіють частіше, ніж жінки, в яких атеросклероз розвивається в середньому на 10 років пізніше, ніж у чоловіків [Титов В. Н., 1998]. Ці відмінності є наслідком різного способу життя, характеру харчування, роду занять, генетичних особливостей, нервово-гормональних факторів тощо. Частота виникнення атеросклерозу в усіх країнах світу за останні 50 років значно зросла і продовжує збільшуватися в усіх країнах Європи [McGill H. C., 2008]. Тенденція до її зниження за останнє десятиліття має місце лише в США. Значне зниження ускладнень атеросклерозу, які супроводжуються смертю, на американському континенті - це результат спільних зусиль кардіологів, фармакотерапевтів та епідеміологів.

Суперечки з приводу природи атеросклеротичної бляшки серед фахівців різного профілю не вщухають вже протягом цілого сторіччя [Hajer G. R., 2008]. Запропоновано безліч гіпотез і теорій щодо причин розвитку атеросклерозу. Однак загальноприйнятої теорії виникнення цієї патології і на даний час не існує. Однією з важливих ознак хвороби є широка варіабельність її проявів з погляду гостроти і складності процесу, його поширеності за локалізацією в різних індивідуумів навіть в одній популяційній групі. Серед найбільш важливих факторів розвитку атеросклерозу важлива роль належить так званим проатерогенним станам, зокрема - хронічним стресам та метаболічному синдрому [Doraiswamy P., 2008, Ceriello A., 2004, Haffner S., 2003].

Проатерогенний характер стресу пов'язують, насамперед, з активацією вільнорадикального окиснення та розвитком гіперліпідемії [Muldoon M.F., 1995].

Згідно даних різних епідемічних досліджень, наявність метаболічного синдрому підвищує ризик виникнення атеросклерозу від 1,6 до 4,0 разів [Чазова И. Е., 2002]. Поширеність метаболічного синдрому серед дорослого населення розвинених країн становить, за даними різних авторів, 20 - 25% [Grundy S.M, 2004]. В епідеміологічному дослідженні Ford та співавт. [Ford E.S., 2002] встановили, що серед обстежених 8814 чоловіків та жінок віком від 20 років частота зустрічальності метаболічного синдрому згідно критерію NCEP становить 24%. За даними інших до слідників [Grundy S.M., 2004] при обстеженні 6447 чоловіків різного віку, відібраних методом довільної вибірки, МС було діагностовано у 26,2% випадків. При цьому поширеність метаболічного синдрому в популяції зростала з віком і була максимальною серед людей похилого віку [Carr M.C., 2003]. Згідно дослідження Інституту здоров'я та харчування, проведеного в США, обстеження близько 9000 чоловіків та жінок показало, що метаболічний синдром згідно критерію NCEP було діагностовано в 6,7% людей віком 20-29 років, у 43,5% віком 60-69 років та в 42% віком від 70 років. У клінічному дослідженні [Alexander C.M., 2003] було встановлено, що ознаки метаболічного синдрому згідно критерію NCEP мають 43,5% обстежених чоловіків та жінок віком від 50 років. Відомо також, що в молодому віці метаболічний синдром частіше виникає у чоловіків, а у жінок частота виникнення МС різко збільшується з віком, особливо -- у період менопаузи [Carr M.C., 2003]. Слід зазначити, що навіть серед латиноамериканців та вихідців з Південної Азії є окремі групи, які мають високу схильність до розвитку МС [Алмазов В. А., 1999]. Ризик виникнення метаболічного синдрому суттєво збільшується за наявності деяких спадкових захворювань, так, у хворих, які мають спадкову дисліпідемію, метаболічний синдром діагностується у 70% випадків [Братусь В.В., 2004].

Разом з тим, з'ясування ключових механізмів, які лежать в основі метаболічних змін, що призводять до розвитку атеросклерозу, особливо за різних проатерогенних станів, насьогодні далеке від остаточного вирішення. Літературні дані щодо механізмів розвитку такого поширеного проатерогенного стану, як метаболічний синдром, поодинокі та вичерпуються переважно клінічними дослідженнями. З огляду на вищевикладене, вивчення механізмів розвитку проатерогенних станів є надзвичайно актуальним. Більше того, розроблені на даний час шляхи корекції атеросклерозу та метаболічного синдрому спрямовані, головним чином, на їх конкретні прояви за умов наявності цих станів [Кравчун Н.А, 2003]. В той же час, розробка шляхів корекції проатерогенних станів на ранніх етапах розвитку допомогла б запобігти ускладненням з боку серцево-судинної системи.

Мета та завдання дослідження. Виходячи з наведеного, метою роботи було з'ясування біохімічних механізмів розвитку проатерогенних змін метаболізму ліпідів за метаболічного синдрому та внесок стресової складової до розвитку цих змін.

Для реалізації поставленої мети були поставлені такі завдання:

1. Дослідити зміни вмісту ліпідів в стінці аорти на моделі експериментального метаболічного синдрому та стресу, викликаного різними за природою та тривалістю чинниками, що дозволить зробити припущення про проатерогенність цих станів.

2. Вивчити зміни вмісту гормонів, які регулюють метаболізм ліпідів, у лабораторних тварин за експериментального метаболічного синдрому, гострого та хронічного стресу, та чутливість до дії гормонів за цих станів.

3. Вивчити вікові та статеві відмінності розвитку метаболічних змін в обміні ліпідів за експериментального метаболічного синдрому та стресу, викликаного різними чинниками.

4. З'ясувати можливі пускові механізми розвитку змін метаболізму за експериментального метаболічного синдрому та роль стрес-реакції в формуванні цих змін.

5. Визначити, які шляхи реалізації механізмів розвитку патологічних змін метаболізму є однаковими для метаболічного синдрому та стресу різної етіології.

6. З'ясувати роль активації вільнорадикального окиснення в патогенезі проатерогенних наслідків метаболічного синдрому та стресу.

7. Оцінити здатність сполук з антиоксидантною активністю, отриманих з Винограду культурного, коригувати патологічні наслідки досліджуваних станів. ліпід вільнорадикальний метаболічний стрес

Об'єкт дослідження. Лабораторні тварини, на яких модельовано метаболічний синдром, хімічний, емоційно-больовий та хронічний соціальний стрес.

Предмет дослідження. Механізми розвитку проатерогенних наслідків метаболічного синдрому та стресу, для дослідження яких вивчали показники обміну ліпідів та зміни вмісту гуморальних факторів, які контролюють цю ланку метаболізму. Вплив антиоксидантів рослинного походження на розвиток проатерогенних наслідків метаболічного синдрому.

Методи дослідження. Спектрофотометричні, імунохімічні, імуноферментні, радіоімунні, радіоізотопні, хроматографічні, мас-спектрометричні, титриметричні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено порівняльне комплексне експериментальне дослідження змін окремих ланок метаболізму ліпідів та факторів, що впливають на цю ланку обміну речовин, на експериментальних моделях метаболічного синдрому та стресу різної етіології. Показано, що серед загальних рис розвитку проатерогенних змін метаболізму -- гіперліпідемія, зокрема гіпертриацилгліцеролемія, зміни показників метаболізму ліпопротеїнів в крові, зокрема активація переносу естерів холестеролу та печінкової ліпази, а також характерні зміни гормонального тла: наростання вмісту інсуліну та резистентності до нього, двофазні зміни вмісту лептину: спочатку - зниження, а згодом - зростання, та прогресуюча гіперкортикостероїдемія. Експериментально показано, що всі досліджені проатерогенні стани є не тільки інсулін-залежними, а й лептин-залежними, оскільки супроводжуються на пізніх етапах гіперлептинемією та лептинорезистентністю. Показано, що лептинорезистентність за метаболічного синдрому призводить до гіперфагії шляхом гальмування розпаду ендоканнабіноїда анандаміду в гіпоталамусі. Визначено, що у хом'ячків-самців розвиток інсулінорезистентності пов'язаний, скоріше за все, зі зростанням секреції гуморальних факторів жирової тканини, а у самиць -- зі зростанням секреції глюкокортикоїдів. Крім того, у самиць розвиток проатерогенних змін метаболізму за експериментального метаболічного синдрому починається з прогресування інсулінорезистентності, яка запускає інші патогенетичні чинники, хоча і дещо стримується на перших етапах естрогенами. Проведені дослідження дозволяють також припустити, що не тільки розвиток метаболічного синдрому стає більш імовірним з віком, а й навпаки, патогенетичні прояви метаболічного синдрому провокують метаболічні зсуви, які характерні для старіння, зокрема, і проатерогенез. Експериментально доведено, що з метою послаблення проатерогенних змін метаболізму можна застосовувати антиоксидантні комплекси, зокрема, субстанції, отримані з Винограду культурного, що володіють значною антиоксидантною, а також фітоестрогенною та стрес-протекторною активностями.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати поглиблюють існуючі уявлення щодо біохімічних механізмів розвитку проатерогенних змін в організмі тварин при розвитку метаболічного синдрому та стрес-реакції, та про ефективність використання антиоксидантів з метою послаблення негативних наслідків цих змін. Отримані результати ефективної дії антиоксидантних комплексів, отриманих з природної сировини, в корекції проатерогенних змін метаболізму, обґрунтовує не тільки доцільність їх використання, але й сприятиме пошуку та розробці нових препаратів на їх основі для комплексної терапії метаболічного синдрому.

Дослідження механізмів змін апетиту за експериментального метаболічного синдрому дозволить прокласти шляхи до корекції гіперфагії за допомогою лігандів ендоканабіноїдної системи. За результатами досліджень отримано патент “Спосіб профілактики та корекції метаболічного синдрому” (Пат. 78429 Україна МКИ А61К А61Р 3/00), та підготовлено Інформаційний лист Укрмедпатентінформу “Використання субстанцій рослинного походження “Локорин” та густого екстракту з листя винограду культурного для розробки гепатозахисних засобів” (№ 23-2007, м. Київ).

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в Національному фармацевтичному університеті в рамках розділу 1.7 ”Вивчення механізмів дії та фармакологічної активності біологічно активних речовин природного походження та механізмів розвитку патологій, при яких доцільне застосування цих біологічно активних речовин” науково-дослідної програми Національного фармацевтичного університету з проблеми МОЗ України “Фармакологічне дослідження біологічно активних речовин та лікарських засобів синтетичного та рослинного походження та їх застосування в медичній практиці” (№ Державної реєстрації 0103U000478).

Особистий внесок здобувача. Автором особисто обґрунтовано концепцію роботи та розроблено її план, проведені біохімічні та фізіологічні дослідження, статистична обробка результатів. Дослідження показників інсулінорезистентності проводилося за участю співробітників відділу Експериментальної ендокринології Інституту проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данілевського (завідувач - д. мед. наук, проф. В.В. Полторак), з якими автор має спільні публікації. Дослідження активності ліпаз проводилося за участю зав. Ізотопною лабораторією ЦНДЛ Харківського державного медичного університету, к.б.н. І.В. Нікітіної, за що автор щиро вдячний. Субстанції Винограду культурного для досліджень були надані Національним інститутом винограду і вина «Магарач», м. Ялта.

Апробація результатів роботи. Основні положення дисертаційної роботи були представлені на III Міжнародній науково-практичній конференції “Наука і соціальні проблеми суспільства: медицина, фармація, біотехнологія” (2003 р., м. Харків), ХІ, ХІІ, ХІІІ та XVII міжнародних науково-технічних конференціях «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов (2003, 2004, м. Бердянськ, 2005 р., м Алушта, 2008 р., Казантип), Наук.-практ. семінари “Перспективи створення в Україні лікарських препаратів різної спрямованості дії” (2004 р., м. Харків), ІІІ та ІV Львівсько-Люблінській конференції з експериментальної та клінічної біохімії (2004, 2006 р., Львів, Люблін), Міжнародній науково-практичній конференції “Біологічні основи продуктивності та здоров'я тварин” (2004 р., м. Львів), Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасний стан і проблеми експериментальної та клінічної біохімії” (2004 р., м. Тернопіль), Науково-практичній конференції з міжнародною участю “Сучасні проблеми медичної та клінічної біохімії” (2005 р., м. Чернівці), Міжнародній науково-практичній конференції “Біологічне окиснення в нормі та патології” (2006 р., м. Тернопіль), ІХ Українському біохімічному з'їзді (2006 р., м. Харків), Всеукраїнській науково-методичній конференції “Хімія природніх сполук” (2005 р., м. Тернопіль), Симпозіумі з міжнародною участю “Растительные полифенолы и неспецифическая резистентность организма” (2006р., м. Одеса), 36, 38, 40, 42, 43 Щорічних з'їздах Європейської асоціації з вивчення діабету (2000, 2003, 2004, 2006, 2007 рр., Барселона, Єрусалим, Будапешт, Мюнхен, Копенгаген, Амстердам), 4, 5, 6 та 7 Міжнародній міждисциплінарнії науково-практичній конференції “Сучасні проблеми науки та освіти” (2003, 2004, 2005, 2006 м. Ялта, м. Алушта), І та ІІ Наук.-практ.конференції з міжнародною участю “Створення, виробництво, фармакоекономіка лікарських засобів та біологічно активних добавок” (2004, 2006 рр., м. Тернопіль), І Міжн.наук.-практ.конф. “Науковий потенціал світу 2004” (2004 р., м. Дніпропетровськ), VI нац.з'їзді фармацевтів України (2005 р., м. Харків), 4 Національній наук.-практ.конференції з міжнародною участю «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (2005 р., м. Смоленськ), Міжнародній конференції “Сучасні проблеми біології, екології та хімії (2007р., м. Запоріжжя), Науковому семінарі Інституту біохімії ім. О.В. Паладіна НАН України (2007 р.), семінарах кафедри біохімії Національного фармацевтичного університету (2002-2008 рр.) та кафедри біоорганічної, біологічної та фармацевтичної хімії Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця (2008-2009 рр.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано монографію, одержано Патент України, видано Інформаційний лист Укрмедпатентінформу, опубліковано 83 наукових роботи, з них 53 статті (з них 4 одноосібні) та 30 тез доповідей, у тому числі 27 статей у виданнях, що затверджені ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація скаладається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, 5 розділів результатів власних досліджень, узагальнення, висновків та списку використаних джерел. Роботу викладено на 323 сторінках машинописного тексту. Основна частина викладена на 279 сторінках, містить 71 таблицю та 32 рисунки. Таблиці та рисунки займають 55 сторінок. Бібліографічний список вміщає 448 джерел, з них 369 іноземних.

Основний зміст

Огляд літератури. В огляді літератури проаналізовано сучасні уявлення щодо біохімічних порушень, що супроводжують метаболічний синдром, зокрема атерогенез, стресові стани, фактори ризику та існуючі підходи до корекції даної патології. Особлива увага приділяється сучасним відомостям щодо порушень обміну ліпідів при метаболічному синдромі та стресі, а також аналізу переваг та недоліків наявних методів фармакокорекції проатерогенних змін.

Матеріали та методи дослідження. У роботі було використано 586 сирійських хом'ячків обох статей віком 4 тижні, 20 тижнів та 1 рік, 423 білих щура обох статей 3-х місячного віку, та 42 білі миші віком 1 міс., що утримувались у стандартних умовах віварію ЦНДЛ НФаУ.

З метою дослідження загальних та специфічних механізмів розвитку проатерогенних змін були обрані такі експериментальні моделі: на хом'ячках моделювали метаболічний синдром та хронічний стрес - стани, протилежні за характером метаболічних зміни в організмі, перший пов'язаний з надлишковим надходженням джерел енергії, а другий - з активацією їх використання. Разом з тим, оскільки стрес-реакція є універсальною реакцією відповіді на дію різноманітних факторів, для з'ясування ролі нетривалого стресування в проатерогенезі, досліджували зміни метаболізму також на моделях гострого стресу різної етіології: нейрогенному (оскільки це дозволило б порівняти зміни при хронічному та гострому нейрогенному стресі) та оксидативному (що дало б змогу відокремити нейрогенні зміни від метаболічних). В роботі також досліджували можливість корекції окисних пошкоджень, що спостерігаються при стресі та метаболічному синдромі за допомогою поліфенольних комплексів Винограду культурного.

Метаболічний синдром моделювали на сирійських хом'ячках різної статі та віку, які отримували дієту, збагачену на джерела метаболічної енергії (переважно насичені ліпіди та фруктозу). На хом'ячках також моделювали хронічний соціальний стрес скупчення та гострий хімічний стрес, спричинений введенням сублетальних доз солей важких металів - хлоридів кобальту та кадмію (3 та 0,2 мг на 100 г маси тіла відповідно). Тварин декапітували через 2 год після одноразової внутрішньочеревинної ін'єкції солі. Оксидативний стрес також моделювали на щурах та мишах шляхом одноразового введення сублетальної дози хлориду меркурію (0,7 мг на 100 г маси тіла).

Емоційно-больовий стрес моделювали на безпородних щурах-самицях масою 180-220 г. Всі експериментальні тварини були розділені за стійкістю до стресу на стійких і нестійких (метод відкритого поля). Стрес викликали іммобілізацією на череві протягом 3 год [Соколова Е.Д., 1996]. Тварин декапітували через 3 години після іммобілізації. Самиці були відібрані тому, що, як відомо [Wang J., 2007], вони гостріше за самців реагують на емоційний стрес. На щурах (самцях масою 180-220 г) також моделювали гострий хімічний стрес, викликаний введенням сублетальних доз солей важких металів [Губський Ю.І., 2002]. Тварин декапітували через 2 год після одноразової внутрішньочеревинної ін'єкції солі.

Всіх тварин декапітували під хлоралозо-уретановим наркозом [Сидоряк Н.Г., 1985]. Дослідження проводилися відповідно до національних “Загальних етичних принципів експериментів на тваринах” (2001), що узгоджуються з положеннями “Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей” (Страсбург, 1985). У декапітованих тварин збирали кров для отримання сироватки, печінку перфузували та видаляли для отримання 25% гомогенату та цитозолю (шляхом диференціального центрифугування), серце та нирки використовували для визначення вмісту поліфенолів, черепну коробку обережно відкривали та виділяли гіпоталамус.

Рівень глюкози натще в крові тварин визначали глюкозооксидазним методом із застосуванням ферментативного аналізатора глюкози «Ексан-Г» (Литва). Рівень імунореактивного інсуліну (ІРІ) в сироватці крові визначали методом радіоімунологічного аналізу in vitro. Індекс інсулінорезистентності (ІР), що ґрунтується на одночасному визначенні індивідуальних рівній ІРІ та глюкози в сироватці крові натще, розраховували за допомогою алгоритму НОМА (Homeоstasis Model Assessment) [Matthews D. R., 1985]. Вміст лептину та адипонектину в плазмі крові визначали імунохімічно за допомогою стандартних наборів Quintikine M Kit (R&D Systems Inc.). Вміст анандаміду в гіпоталамусі визначали методом рідиннофазної хромато-масспектрометрії при атмосферному тиску та температурі 400С на колонках Phenomenex (5 мм, 1504,5 мм) зі зворотною фазою; m/z=348 [Maccarone M., 2004]. Вміст кортикостерону, кортизолу, тестостерону (Т) та естрадіолу (Е2) визначали імуноферментно за допомогою стандартних наборів реактивів.

Ліпопротеїни (ЛП) фракціонували методом диск-электрофорезу у вертикальних пластинах ПААГ [Колб В.Г., 527] розміром 1601402 мм. Электродним буфером служив 0.01 М трис-гліциновий буфер, рН 8,3. Электрофорез проводили за постійного струму 60 мА на гель протягом 1,5 год. Концентрацію - та пре--ліпопротеїнів (апо-В-ЛП) сироватки крові та цитозолю печінки в сумі визначали турбідиметричним методом [Колб В.Г., 1982]. Використовуючи визначену таким чином концентрацію апо-В-ЛП, та дані про відсоткове співвідношення між фракціями ліпопротеїнів, що були отримані за допомогою електрофорезу, розраховували вміст кожної з ліпопротеїдних фракцій.

З ЛП цитозолю печінки та сироватки крові після фракціонування електрофорезом в ПААГ екстрагували ліпіди за методом Bligh and Dyer [Финдлей Дж.Б., 1990] з деякими модифікаціями. Вміст фосфоліпідів (ФЛ) визначали за фосфатом, що входить до їх складу, методом Фіске і Суббароу з модифікаціями Бартлета [Финдлей Дж.Б., 1990]. Вміст моно-, ди- та триацилгліцеролів (ТАГ) визначали за допомогою стандартного ферментативного набору фірми “KONE” (Фінляндія). Вміст вільного та естерифікованого холестеролу (ВХс та ЕХс) визначали за допомогою стандартних ферментативних холестеролоксидазних наборів фірми “Boehringer Mannheim GmbH diagnostica” (Німеччина). Вміст загальних ліпідів (ЗЛ) визначали за допомогою стандартного набору Eagle Diagnostics (США) -- реакція з ваніліновим реактивом.

Визначення вмісту проміжних продуктів ПОЛ [Волчегорский И.Ф., 1989] проводили в гептан-ізопропанольних екстрактах спектрофотометрично за довжини хвилі 220 нм (для сполук з ізольованими подвійними зв'язками - ІПЗ), 232 нм (для дієнових кон'югатів - ДК) та 278 нм (для кетодієнів та сполучених триєнів - КД+СТ). Визначення кількості загальних гідропероксидів (ЗГП) [Романова Л.А., 1977] проводили спектрофотометрично за реакцією з тіоціанатом амонію. Визначення кількості ТБК-активних продуктів (ТБК-АП) проводили за реакцією з тіобарбітуровою кислотою [Строев Е.А., 1986]. Визначення кількості -токоферолу (-Т) [Кибардин С.А., 1951] проводили за допомогою колориметричного визначення за кольоровою реакцією з двохвалентним ферумом (індикатор ,'-біпіридил); до результатів визначення вносили поправку на присутність холестеролу. Вміст відновленого глутатіону (ВГ) визначали за реакцією з алоксаном [Путилина Ф.Е., 1982]. Активність каталази визначали за інтенсивністю розкладу пероксиду гідрогену [Переслегина И.А., 1999]. Вміст білка визначали за методом Лоурі в модифікації Міллера. Визначення вмісту аскорбінової кислоти (АК) проводили титриметрично за реакцією з 2,4-дихлорфеноліндофенолом у складі реактиву Тільманса [Ермаков А. И., 1972]. Активність параоксонази (PON) визначали спектрофотометрично за поглинанням світла 2,4 динітрофенолом, що утворюється в ферментативній реакції розкладу параоксону [Kujiraoka T., 2000].

Активність ліпопротеїнліпази (ЛПЛ) та печінкової тригліцеридліпази (ПЛ) визначали за методом Lithell and Boberg [Lithell H., 1978]. Активність ферментів визначали за вивільненням [3H]олеїнової кислоти до інкубаційного середовища. Ліпіди розділяли за допомогою тонкошарової хроматографії. Радіоактивність вимірювали у сцинтиляційній рідині ЖС-8. Швидкість естерифікації холестеролу (ЕтХс) та переносу ефірів холестеролу (ПЕХс) оцінювали в виділених за допомогою центрифугування фракціях ліпопротеїнів високої щільності (ЛВЩ) шляхом інкубації даної фракції (для визначення швидкості переносу естерів холестеролу - з додаванням 5,5'-дитіобіс-2-нітробензойної кислоти) та визначення вмісту вільного холестеролу та його ефірів до та після інкубації [Творогова М.Г., 1999]. Активність глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази (Г-6-Ф-ДГ), 6-фосфоглюконат-дегідрогенази (6-ФГ-ДГ) та малатдегідрогенази (МДГ) визначали спектрофотометрично за відновленням НАДФ+ [Путилина Ф.Е., 1982]. Активність кислої лізосомальної ліпази (ЛЛ) визначали в лізосомально-мітохондріальній фракції печінки за розщепленням субстрату - 4-метилумбелліферрилолеату; вміст продукта гідролізу визначали флуориметрично (Е=449 нм, 410 нм) [Aslanidis C. 1996]. Активність глутатіонредуктази (ГР) визначали спектрофотометрично за окисненням НАДФН (Н+) [Карпищенко А.И., 1997].

Статистичну обробку отриманих результатів проводили з використанням Х-критерію Ван-дер-Вардена [Закс Л. 1976] на персональному комп'ютері з використанням пакетів Excel та Statistica, коефіцієнт кореляції визначали за Спірменом. Також визначали силу впливу фактору за допомогою дисперсійного аналізу (ANOVA).

Результати дослідження та їх обговорення

Вміст ліпідів аорти за метаболічного синдрому та різних видів стресу. Як видно з даних, наведених в табл. 1-2, метаболічний синдром так само, як і хімічний та емоційний стрес, спричиняли зростання в стінці аорти вмісту загальних ліпідів, а також вільного та естерифікованого холестеролу.

Таблиця 1 - Вміст ліпідів в стінці аорти сирійських хом'ячків за експериментального метаболічного синдрому та хронічного емоційного (соціального) стресу, Мm, n=6

Фракції, мг/г сирої тканини

Групи

Інтакт

МС

Стрес

ЗЛ

37,200,80

55,002,10*

51,702,00*

ВХ

2,030,02

2,230,04*

2,180,04

ЕХ

10,280,10

11,100,03*

11,080,03*

Примітка. Тут і в наступних таблицях *- зміни вірогідні (р?0,05 до інтакту)

Накопичення ліпідів в стінці аорти за хімічного стресу розвивалося приблизно однаковою мірою незалежно від виду тварин та стресуючого агенту.

Використані в наших дослідженнях для моделювання оксидативного стресу агенти мають різний механізм дії, проте призводять до розвитку оксидативного стресу: іони Сo2+ -- металу зі змінною валентністю -- через пряму індукцію вільнорадикальних процесів, а іони Cd2+ (та Hg2+) -- через зниження активності антиоксидантної системи [Губський Ю.І., 2003]. Оксидативний стрес, що розвивається за введення тваринам солей цих металів, супроводжується змінами, характерними для проатерогенезу, що спостерігалося і за моделювання метаболічного синдрому.

Таблиця 2 - Вміст ліпідів в стінці аорти лабораторних тварин за оксидативного стресу, Мm, n=6.

Вид тварин

Фракції, мг/г сирої тканини

Групи

Інтакт

Оксидативний стрес

Сo2+

Cd2+

Щури

Загальні ліпіди

52,501,34

66,170,79*

67,171,78*

Вільний холестерол

2,320,06

3,520,06*

3,390,15*

Естери холестеролу

6,270,45

9,640,15*

11,180,35*

Хом'ячки

Загальні ліпіди

36,331,43

58,171,28*

60,831,25*

Вільний холестерол

2,080,02

3,130,25*

3,200,39*

Естери холестеролу

10,183,33

11,965,83*

12,050,48*

У сирійських хом'ячків накопичення ліпідів в стінці аорти також розвивається при хронічному соціальномі стресі та експериментальному МС (табл. 1), хоча і в дещо меншій мірі, ніж при гострому хімічному стресі (табл. 2).

Дані, наведені в табл.2, вказують на те, що первинне накопичення ліпідів, яке виникає внаслідок активації вільнорадикального окиснення та поглинання окиснених ЛП макрофагами судинної стінки, здатне зменшуватися з часом, і лише при постійному повторенні може розглядатися як прояв власне атерогенезу.

Ці результати дозволяють зробити припущення про проатерогенність досліджуваних станів. Тому вивчення механізмів, що призводять до відкладання ліпідів в артеріальній стінці, та згодом -- до формування ліпідних плям та бляшок, стало предметом подальших досліджень.

Інсулінорезистентність за експериментального метаболічного синдрому. Згідно з даними, наведеними в табл.3, за експериментального МС, спричиненого вживанням гіперкалорійної дієти, гіперінсулінемія та інсулінорезистентність розвивалася в усіх дослідних тварин незалежно від статі та віку. Але при цьому ступінь виразності цих змін суттєво залежить від статі та віку дослідних тварин. Так, у самців, які вживали висококалорійну дієту, гіперглікемія та ІР більш виражені у порівнянні з самицями. Статеві відмінності у розвитку ІР спостерігали також у тварин, які вживали стандартну дієту, причому в молодих тварин індекс ІР вищий у самців (на 26% відносно інтакту самиць), а у дорослих тварин - у самиць (на 47%).

Останнє узгоджується з даними літератури про більш високу ІР у чоловіків у молодому віці і про зниження чутливості до інсуліну у жінок з віком, що відображає більш істотні вікові зміни в організмі жінок порівняно з чоловіками. При модельному МС така закономірність також спостерігається: в молодому віці ІР більш істотно розвиваєтья у самців (на 30% більше, ніж у самиць), а в дорослому - у самиць (на 33% істотніше за самців).

Таблиця 3 - Показники інсулінорезистентності (ІР) в сироваці крові сирійських хом'ячків за експериментального метаболічного синдрому (Mm, n=6)

Стать

Вік

Група

Показник

Глюкоза, ммоль/л

ІРІ, пмоль/л

Самці

4 тижні

Інтакт

5,370,34

221,7420,79

8,441,39

МС

7,720,43*

317,9739,72*

16,992,21*

10 тижнів

Інтакт

4,830,33

167,1321,68

5,691,04

МС

7,700,68*

258,4728,32*

14,542,53*

1 рік

Інтакт

4,78±0,11

179,8±10,27

5,96±0,36

МС

6,89±0,33*

227,20±13,92*

10,98±0,16*

Самиці

4 тижні

Інтакт

5,270,17

183,0618,69

6,690,70а

МС

5,860,19*

288,8331,07*

11,931,68*

10 тижнів

Інтакт

5,430,24

216,6038,53

8,391,90а

МС

6,180,55*

448,6634,73*

19,432,39*

1 рік

Інтакт

5,20±0,12

231,75±13,54

8,40±0,62

МС

6,46±0,19*

355,76±17,63*

16,02±1,09*

Вміст гуморальних факторів жирової тканини за експериментального метаболічного синдрому. Нами показано, що зміни маси тіла за експериментального МС супроводжувалися змінами секреції гуморальних факторів жирової тканини. Так, вміст лептину у сироватці крові тварин, що отримували висококалорійну дієту, збільшується в усіх дослідних групах, що може бути важливим фактором розвитку патогенетичного комплексу МС. Привертає увагу і те, що зміни вмісту лептину з часом (рис.1) мали двофазний характер: на ранніх термінах розвитку патології вміст лептину знижувався, а згодом - починав зростати, і вже на 3 тиждень у самиць та 4 тиждень - у самців перевищував рівень показників інтактних тварин. Первинне зниження вмісту лептину характерне для використаної (фруктозної) моделі. Разом з тим, наростання вмісту лептину, яке прогресує з ходом розвитку експериментального МС, може відображати збільшення кількості жирової тканини та спрямоване на адаптацію до переїдання. Було також показано, що рівень адипонектину у сироватці крові хомячків-самців віком 1 рік знижувався через 3 дні експерименту і залишався на низькому рівні протягом всього експерименту. Таке зниження вмісту даного адипокіну може бути також пов'язано зі зростанням маси жирової тканини в організмі тварин за умов збільшення маси тіла (коефіцієнт кореляції між вмістом у сироватці крові адипонектину та зростанням маси тіла у самців становить -0,90). Така тенденція сприяє як розвитку ІР, так і загальному прозапальному стану за використаної моделі.

Отже, порушення балансу гуморальних факторів жирової тканини, що має місце при ожирінні, є важливим патогенетичним фактором, що ускладнює МС, викликає прозапальний стан, сприяє інсулінорезистентності та, зрештою, розвитку хвороб серцево-судинної системи.

Вміст кортикостероїдів у хом'ячків за експериментального метаболічного синдрому. Згідно отриманих нами даних, вміст кортизолу у сироватці крові тварин, яких утримували на висококалорійній дієті, істотно підвищувався. Привертає увагу, що вміст кортизолу у сироватці крові дорослих тварин в нормі був істотно вищим у порівнянні з молодими тваринами. Так, вміст кортизолу у сироватці крові самців з віком підвищувався на 55%, а у самиць - на 45%. У самиць, які вживали висококалорійну дієту, рівень коризолу зростав незалежно від віку, у той час як у самців зростання вмісту кортизолу при вживанні цієї дієти спостерігалося тільки у молодому віці. Нами встановлена чітка кореляція між рівнем кортизолу в крові та індексом ІР у самиць (коефіцієнт кореляції - 0,9), у той час як у самців ці показники не корелювали. Згідно з нашими даними, зростання у сироватці крові дослідних тварин вмісту кортизолу корелював зі зниженням вмісту адипонектину (коефіцієнт кореляції - -0,84). Тому отримані нами дані дозволяють зробити припущення, що у самців розвиток ІР пов'язаний зі зростанням ваги тіла, а у самиць -- опосередкований зростанням секреції глюкокортикоїдів.

Вміст статевих гормонів у хом'ячків за експериментального метаболічного синдрому. При експериментальному МС спостерігалися істотні зміни у сироватці крові піддослідних тварин вмісту тестостерону та естрадіолу як у самців, так і у самиць. У 4- та 20-тижневих тварин вміст естрадіолу за метаболічного синдрому вищий, ніж в інтактних (в середньому на 15%), а у 1-річних самиць з метаболічним синдромом вміст естрадіолу на 30% нижчий, ніж в інтактних тварин того ж віку. Ці дані підтверджують припущення, що метаболічний синдром може підсилювати естрогенодефіцит, що розвивається з віком. Підвищення ж у тварин, хворих на МС, вмісту естрадіолу в більш молодому віці, може відбуватися за рахунок зростання активності ароматази в жировій тканині через збільшення маси жиру. У інтактних самців вміст естрадіолу знижується до 20 тиж., та зростає - до 1 року, причому амплітуда цих коливань становить приблизно 20%. При МС, навпаки, вміст естрадіолу зростає з 4 до 20 тиж. життя, та знижується - до 1 року. Разом з тим, у 4-тижневих самців з експериментальним МС вміст естрадіолу не відрізнявся від інтактного рівня, у 20-тижневих самців МС супроводжувався 1,5-разовим зростанням вмісту естрадіолу, а у 1-річних - зниженням на 32% порівняно з показниками інтакту. Рівень тестостерону у інтакних самців був найбільшим у 20-тижневих хом'ячків, а у тварин з експериментальним МС - у 4-тижневих. При цьому, лише 4-тижневі самці з метаболічним синдромом мали рівень тестостерону, вищий за контроль, а 20-тижневі та 1-річні характеризувалися нижчим за контроль (в середньому на 17%) рівнем даного гормону.Зниження вмісту тестостерону при МС може пояснюватися як підсиленням його перетворення на естрадіол через зростання вмісту жирової тканини (це, ймовірно, характерне для 20-тижневих самців, і підтверджується зростанням рівня естрадіолу), так і зниженням його секреції (що, очевидно, мало місце у 1-річних тварин та супроводжувалося зниженням вмісту також і естрадіолу). Отже, отримані дані дозволяють припустити, що не тільки розвиток МС стає більш ймовірним з віком, а й навпаки, патогенетичні прояви метаболічного синдрому призводять до гормональних та метаболічні зсувів, характерних для старіння.

Вміст анандаміду у хом'ячків за експериментального метаболічного синдрому. Як відомо, лептин знижує рівень важливих орексигенних регуляторів -- ендоканнабіноїдів (анандаміду і 2-арахідонілгліцеролу) у гіпоталамусі, що свідчить про участь ендоканнабіноїдної системи в зворотній регуляції апетиту лептином [Schoeller D.A., 1997]. Тому за зниження вмісту лептину в сироватці крові в перші терміни експериментального МС закономірно спостерігали підвищене вживання їжі, яке призводило до зростання маси тіла (рис.1).

Разом з тим, підвищення рівня лептину, що відбувається на більш пізніх етапах розвитку МС, мало б призвести до зниження вмісту ендоканнабіноїдів в мозку, і, отже, до зменшення споживання їжі. Це, в свою чергу, призвело б до гальмування приросту ваги тіла, або навіть до її зменшення. Проте, згідно наших даних, цього не відбувалося, ймовірно, внаслідок розвитку резистентності до лептину. Останнє підтверджується двофазними змінами вмісту анандаміду в гіпоталамусі (рис. 2). В перші терміни розвитку МС рівень анандаміду знижувався, ймовірно, через активацію розпаду під дією лептину. Проте в подальшому рівень досліджуваного ендоканнабіноїда зростав, що є ознакою розвитку лептинорезистентності, яка формується, коли підвищення вмісту лептину супроводжується тривалою гіпертриацилгліцеролемією. Відомо [Ren J. 2004], що саме за таких умов вплив лептину на рівні гіпоталамуса не реалізується через розвиток резистентності до нього. Саме ці зміни, ймовірно, лежать в основі порушення харчової поведінки за умов розвитку МС, який виникає на тлі гіперфагії та зростання ваги тіла, що, разом з дисліпідемією, яка розвивається за цих умов, можна розглядати, як показник проатерогенності даних станів.

Гормональне тло щурів за хронічного соціального стресу. Хронічний стрес спричиняв істотні зміни гормонального фону дослідних тварин. В усіх тварин, що зазнавали стресу, спостерігалося тривале збільшення вмісту кортизолу, що свідчить про активацію систем адаптації. У молодих тварин за хронічного соціального стресу рівень кортизолу зростав в усіх дослідних тварин (у самців 68,803,37 в інтактних, 101,676,96 при стресі; у самиць 40,831,95 в інтактних, 50,173,40 при стресі, р?0,05). Крім того, вже на 2 тиждень експерименту у самиць і на 3 тиждень у самців зростала секреція інсуліну, чутливість до інсуліну знижувалася в усіх тварин вже на 2 тиждень експерименту. За умов хронічного стресу в сироватці крові тварин незалежно від статі також спостерігали зміни вмісту лептину, які мали 2-х фазний характер: спочатку - зниження, а згодом - зростання. При цьому, зміни концентрації лептину та інсуліну корелювали (коеф. кореляції у самців 0,6, у самиць - 0,8).

Отже, хронічний стрес, як і МС, є проатерогенним через зсуви в гормональній ланці регуляції метаболізму, що проявляється в інсуліно- та лептинорезистентності, та надсекреції глюкокортикоїдів.

Гормональне тло за емоційно-больового стресу у щурів. Іммобілізація щурів протягом 3-х годин викликала комплекс метаболічних та гормональних змін. При цьому тварини, стійкі і нестійкі до стресу, реагували на іммобілізацію по-різному. Так, рівень кортикостерону в сироватці крові в стрес-стійких тварин зростав (на 84%), а в стрес-нестійких - знижувався. Такі відмінності свідчать про більш швидке виснаження стрес-нестійких тварин за умов психоемоційних перевантажень через вичерпання джерел енергії (головним чином, вуглеводів), але більшу проатерогенність стресу для стрес-стійких тварин через гіперкортикостеронемію.

Гормональне тло за оксидативного стресу у щурів. Оксидативний стрес, спричинений введенням солей важких металів, викликав зростання вмісту кортикостерону в крові дослідних тварин. Вміст лептину при цьому знижувався. Це може призводити до підвищення апетиту, що, зрештою, буде супроводжуватися збільшенням масти тіла, ожирінням та розвитком МС.

Отримані дані дають підставу вважати, що всі досліджувані проатерогенні стани супроводжувалися спільними гормональними зсувами, а саме - гіперкортицизмом, розвитком гіперінсулінемії та гіперлептинемії, а також інсуліно- та лептинорезистентності. Всі ці зміни призводять до глибоких порушень обміну речовин, зокрема, метаболізму ліпідів та є одними з ключових факторів проатерогенезу.

Деякі ланки метаболізму ліпідів та ліпопротеїнів за експериментального метаболічного синдрому. Згідно наших даних, вміст ВЖК в крові хом'ячків, яких утримували на висококалорійній дієті, підвищувався в усіх досліджуваних групах, за виключенням молодих самиць. Виявлене нами підвищення вмісту ВЖК в сироватці крові дослідних тварин, ймовірно, є наслідком активації гідролізу ліпідів у жировій тканині за умов підвищення маси тіла. У самців дослідних тварин при експериментальній патології рівень ВЖК зростав приблизно на 40% незалежно від віку, в той час як у самиць в молодому віці цей показник практично не змінювався, а в дорослому - зростав на 40%. Як видно з отриманих даних (табл. 4), у хом'ячків-самців при вживанні висококалорійної дієти атерогенна дисліпідемія розвивалася незалежно від віку.

Таблиця 4 - Деякі показники метаболізму ліпідів в сироватці крові сирійських хом'ячків-самців за експериментального метаболічного синдрому (Mm, n=6).

Вік

Група

Показники

ВЖК, ммоль/л

ТАГ,

мг/мл

ЗХ,

ммоль/л

АпоВ-ЛП,

мг/мл

ЛВЩ,

мг/мл

4 тиж

Інтакт

1,020,07

1,06±0,07

2,93±0,19

4,72±0,23

1,11±0,05

МС

1,440,29*

1,56±0,09*

3,56±0,10*

6,68±0,15*

0,98±0,07

20 тиж

Інтакт

1,640,16а

1,57±0,22

2,84±0,15

5,66±0,34

1,01±0,02

МС

2,290,25*

2,00±0,13*

3,71±0,18*

6,68±0,21*

0,85±0,08

1 рік

Інтакт

Не досл.

1,50±0,10

2,730,02

5,21±0,06

1,74±0,13

МС

Не досл.

2,27±0,13*

3,150,08*

7,00±0,22*

2,32±0,13*

Підвищення вмісту загальних ліпідів у сироватці крові тварин обумовлено зростанням рівня АпоВ-вмісних ліпопротеїнів (АпоВ-ЛП) До фракції АпоВ-вмісних ліпопротеїнів входять: ліпопротеїни дуже низької щільності (ЛДНЩ), ремнанти ЛДНЩ, ліпопротеїни проміжної щільності (ЛПЩ) та ліпопротеїни низької щільності (ЛНЩ)., оскільки вміст ЛВЩ не змінювався. При цьому встановлено зростання рівня ТАГ на 47% та 30% відносно інтактних у молодих та дорослих тварин відповідно.

Збільшення у крові вмісту ТАГ за умов МС розглядається як ключовий фактор формування атерогенної дисліпідемії, характерної для даної патології [Hokanson J.E., 1996]. Чітка кореляція між гіпертриацилгліцеролемією та зниженням рівня ХС ЛВЩ і накопиченням ЛНЩВ у плазмі крові продемонстрована у багатьох експериментальних та клінічних дослідженнях [Jeppesen J., 2000, Packard C.J., 2003]. Відомо, що ключову роль у накопиченні в крові ТАГ та АпоВ-ЛП за метаболічного синдрому відіграє гіперпродукція ЛДНЩ печінкою [Packard C.J., 2003]. Згідно наших даних, паралельно з накопиченням АпоВ-ЛП у крові, в печінці вміст ліпопротеїнів цього класу також підвищувався (табл. 5).

Таблиця 5 - Деякі показники метаболізму ліпідів у печінці сирійських хом'ячків самців за експериментального метаболічного синдрому (Mm, n=6)

Вік

Група

Показники

ЗЛ,

АпоВ-ЛП

ЛВЩ

Г-6-Ф ДГ

ЛЛ

мг/г сирої тканини

нмоль/мг б.хв

4 тиж

Інтакт

104,24±2,52

11,46±0,37

1,25±0,14

3,74±0,33

0,67±0,03

МС

124,16±2,05*

15,16±0,54*

1,11±0,07

2,80±0,17*

1,09±0,07*

20 тиж

Інтакт

112,62±2,66

13,03±0,50

0,94±0,10

4,44±0,28

0,54±0,03

МС

143,59±2,65*

15,69±0,36*

1,10±0,20

3,13±0,28*

1,27±0,09*

Це дозволяє зробити припущення про активацію формування ЛДНЩ в печінці тварин, яких утримували на висококалорійнії дієті, за умов нашого експерименту. При цьому активації синтезу ЖК de novo у печінці, очевидно, не відбувається, про що свідчить зниження активності глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази (г-6-ф-дг) у цьому органі. Встановлено пряму кореляцію між вмістом ВЖК у сироватці крові тварин, що отримували висококалорійну дієту, та вмістом АпоВ-ЛП у печінці (коефіцієнт кореляції - 0,77). Вміст ВЖК також корелює з вмістом ТАГ та АпоВ-ЛП у сироватці крові досліджуваних тварин (коефіцієнт кореляції між вмістом ВЖК і АпоВ-ЛП та ВЖК і ТАГ становить - 0,9). Тобто, можна припустити, що за умов вживання висококалорійної дієти основною причиною гіперпродукції ТАГ-збагачених ліпопротеїнів печінкою є надходження до цього органу великої кількості ВЖК з крові.

На підставі отриманих нами даних та аналізу даних літератури загалом можна констатувати, що при вживанні висококалорійної дієти у печінці самців незалежно від віку відбувається активація утворення ЛДНЩ1. Це, ймовірно, є однією з причин накопичення ТАГ та АпоВ-ЛП у сироватці крові дослідних тварин. При цьому за умов нечутливості гепатоцитів до інсуліну та накопичення в них ТАГ зростає секреція ЛДНЩ, збагачених на ТАГ (ЛДНЩ1). Встановлене нами підвищення вмісту загального холестеролу у сироватці крові хом'ячків, які отримували висококалорійну дієту, очевидно пов'язане з підвищенням його вмісту у складі АпоВ-ЛП, оскільки загальний рівень холестеролу у складі ЛВЩ знижується (табл. 6).

Зниження рівня холестеролу ЛВЩ, очевидно, пов'язане зі збільшенням швидкості переносу естерів холестеролу (ПЕХс) від ЛВЩ до АпоВ-ЛП. Згідно з нашими даними, активність ПЕХс від ЛВЩ у тварин, що отримували висококалорійну дієту, підвищувалася на 166% та 199% відносно такої у інтактних молодих та дорослих тварин відповідно. Зростання швидкості переносу ЕХс від ЛВЩ на фоні гіпертриацилгліцеролемії, що за умов нашого експерименту спостерігається у тварин, які вживали висококалорійну дієту, є атерогенним, оскільки перенос ЕХс переважно до ТАГ-збагачених фракцій ЛП призводить до накопичення збагачених на ЕХс ЛДНЩ1, які є основними попередниками ЛНЩВ. Інтенсивне надходження ТАГ до ЛВЩ в обмін на ЕХс викликає накопичення у крові ТАГ-збагачених ЛВЩ, які є переважними субстратами для печінкової ліпази та швидко видаляються з кров'яного русла, що обумовлює зниження загального вмісту холестеролу ЛВЩ.

Таблиця 6 - Вміст ВХС та ЕХС у складі ЛВЩ та активність естерифікації ХС і переносу його естерів у сироватці крові сирійських хом'ячків-самців з експериментальним метаболічним синдромом (Mm, n=6).

Вік

Група

Показник

ВХс ЛВЩ, нмоль/мл

ЕХс ЛВЩ, нмоль/мл

ЕтХс, нмоль/мл за год

ПЕХс, нмоль/мл за год

4 тиж

Інтакт

174,1718,99

1028,3312,76

54,920,58

20,421,76

МС

80,839,17*

810,0022,78*

49,002,50

33,831,56*

20 тиж

Інтакт

138,008,00

770,0032,56

45,502,55

59,505,39

МС

164,509,97

512,500,01*

20,252,28*

116,889,43*

На метаболізм ЛП за умов МС суттєво впливають зміни активності ферментів, які здійснюють гідроліз ліпідів у складі ЛП у кров'яному руслі, зокрема - ЛПЛ та ПЛ. Згідно наших даних, активність ЛПЛ у сироватці крові молодих хом'ячків-самців, які вживали висококалорійну дієту, знижувалася. За умов нашого експерименту активність ПЛ у сироватці крові самців, які вживали висококалорійну дієту, збільшувалася незалежно від віку, що узгоджується з даними літератури. Зростання активності ПЛ розглядають як один з ключових факторів розвитку атерогенної дисліпідемії при ожирінні та метаболічному синдромі [Jansen H., 2002]. В ряді робіт продемонстровано чітку кореляцію між активністю ПЛ та вмістом у сироватці крові ЛНЩВ [Tan C.E., 1995, Jansen H., 1994]. В основі розвитку гіпертриацилгліцеролемії, яка викликає подальше погіршення ліпідного профілю сироватки крові, у самців лежать гормональні порушення, що спричиняють активацію ліполізу в жировій тканині. У самиць розвиток гіпертриацилгліцеролемії пов'язаний, скоріше за все, з порушеннями метаболізму ліпідів в печінці внаслідок ІР гепатоцитів. Велике значення в формуванні цих порушень має зростання маси тіла досліджуваних тварин.

Деякі показники метаболізму ліпідів при хронічному соціальному стресі. Хронічний стрес спричиняв зміни ліпідного спектру сироватки крові досліджуваних тварин (табл. 7).

Так, вже на 3 добу експерименту рівень ВЖК зростав, а вміст ТГ-- знижувався. Такі зміни є свідченням характерного для стресу переключення метаболізму з вуглеводного типу на жировий, що спрямоване на постачання до тканин метаболічних джерел енергії [Калиман П. А., 1997].

Таблиця 7 - Вміст ліпідів в сироватці крові хом'ячків за хронічного стресу, (M±m, n=6)

Стать

Показник

Група

Інтакт

Стрес

3 дні

1 тиж

2 тиж

3 тиж

Самці

ВЖК, ммоль/л

1,150,04

1,730,10*

1,590,04*

1,390,07*

1,910,04*

ТАГ, мг/мл

1,560,06

1,110,05*

1,0760,05*

1,540,03

2,130,07*

Самиці

ВЖК, ммоль/л

1,000,03

1,240,03*

1,380,01*

1,440,01*

1,420,04*

ТАГ, мг/мл

1,550,09

1,010,06*

1,030,03*

1,170,04*

1,590,04

Як свідчать дані, наведені на рис. 3, на початку дії хронічного стресу рівень ліпопротеїнів сироватки крові дослідних тварин зростав. Згодом, за умов продовження стресування, вміст ЛП падає, вочевидь, через вичерпання джерел для їх збирання, можливо, внаслідок все ще активного ліполізу, який зберігався завдяки гіперкортизолемії. Привертає увагу те, що, у той час, як концентрація ЛВЩ в пізні строки експерименту залишалася зниженою, рівень апо-В-ЛП у самців до 3 тижня демонстрував тенденцію до зростання, досягаючи рівня інтактного контролю.

Ми розглядаємо останнє не як показник нормалізації метаболізму, а, навпаки, його подальшого розбалансування, оскільки це призводить до атерогенного перерозподілу фракцій ЛП. Разом з тим, зміни окремих фракцій ліпопротеїнів є взаємозалежними (коеф. кореляції між змінами апоВ-ЛП та ЛВЩ у самців 0,9, у самиць - 0,7), що має бути пов'язане зі спільним пулом ліпідів печінки, який є джерелом для збирання ЛП частинок.

Перерозподіл фракцій ЛП супроводжувався змінами процесів їх перетворень (Рис. 4).

Зростання активності переносу ЕХс у складі ЛВЩ, що спостерігалося при стресі, може супроводжуватися накопиченням у плазмі крові атерогенних ЛНЩВ. Хронічний соціальний стрес є проатерогенним внаслідок змін метаболізму ліпідів та ЛП, що призводять до зсуву рівноваги в процесах транспорту ліпідів та їх використання тканинами.

Рис. 4. Зміни активностей деяких систем метаболізму ліпопротеїнів в сироватці крові сирійських хом'ячків при хронічному стресі, % від інтактного контролю (M±m, n = 6).

В тварин, які зазанавали стресу, спостерігалося в ранні строки хронічного стресу переважання ліполізу над ліпогенезом (табл. 4). В більш пізні строки хронічного стресу спостерігається також активація ліпогенезу, яка, разом з активним ліполізом, є причиною гіперліпідемії в крові. Останнє явище, очевидно, більш характерне для самців, а у самиць, ймовірно, головним джерелом ВЖК крові є ліполіз в печінці.

Таким чином, на основі вищевикладеного можна стверджувати, що при хронічному стресі поряд з широко обговорюваними проатерогенними чинниками -- активацією вільнорадикального окиснення, перерозподілом фракцій ліпопротеїнів крові на користь проатерогенних, певний внесок в патологічні зміни вносить і активація катаболізму та зростання утворення джерел метаболічної енергії, які призводять до гіперліпідемії, а згодом - зростання ваги тіла, яке може бути одним з проявів розвитку МС та також є проатерогенним.

...

Подобные документы

  • Накопичення продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків. Ефективність функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту. Вільнорадикальні процеси в мозку при експериментальному гіпотиреозі в щурів при фізичному навантаженні.

    автореферат [84,7 K], добавлен 20.02.2009

  • Дослідження властивостей гіберелінів, групи гормонів рослин, які регулюють ріст і різноманітні процеси розвитку. Характеристика етапів синтезу гіберелінів. Огляд методу зануреного культивування грибів фузарій. Вплив аерації та температури на біосинтез.

    реферат [961,4 K], добавлен 10.01.2014

  • Поняття ендорфіни, загальна характеристика. Ендорфінна система організму. Система ендогенних опіатів. Регулювання збудження і гальмування. Будова ендорфінів, їх основні функції. Порушення синтезу ендорфінів. Еволюційне значення гормонів щастя.

    реферат [29,7 K], добавлен 14.06.2016

  • Будова і рівні регуляції репродуктивної системи ссавців. Доімплантаційний розвиток та роль стероїдних гормонів в імплантаційних процесах. Фізіологічні та молекулярні механізми імплантації. Роль білкових ростових факторів у становленні вагітності.

    реферат [48,8 K], добавлен 09.02.2011

  • Структурна організація, розвиток та походження клітини, її функції та компоненти. Метаболізм, відносини із середовищем; плазмолема. Клітинна теорія Пуркін'є, Шлейдена, Шванна. Будова та відмінності між клітинами рослин і тварин. Хімічний склад цитоплазми.

    презентация [9,2 M], добавлен 22.06.2014

  • Харчування як фізична потреба людини. Якісний склад харчового раціону людини, основні вимоги до нього. Зниження харчової цінності продукції під час зберігання і перероблення, оцінка та значення, нормування даних змін. Зміни білків, ліпідів та вітамінів.

    реферат [17,9 K], добавлен 08.12.2010

  • Розвиток ендокринології та вивчення ролі гормонів в пристосувальних реакціях організму. Структурно-функціональні особливості та патологічні стани наднирників у ембріонів та дітей, їх дослідження в процесі старіння у зрілих людей та осіб похилого віку.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.02.2011

  • Дія стресу, викликаного іонами важких металів. Дослідження змін активності гваякол пероксидази та ізоферментного спектру гваякол пероксидази рослин тютюну в умовах стресу, викликаного важкими металами. Роль антиоксидантної системи в захисті рослин.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.12.2013

  • Травлення як сукупність фізичних, хімічних і фізіологічних процесів для обробки і перетворення харчових продуктів. Характеристика харчових речовин, вивчення процесів обміну білків, жирів та вуглеводів. Значення води і мінеральних речовин у травленні.

    реферат [15,7 K], добавлен 26.06.2010

  • Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.

    автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014

  • Вміст цинку у земній корі і грунті. Концентрації і значення цинку у живій речовині. Характеристика проявів патологічних змін від нестачі та надлишку вмісту кальцію в організмах людини та рослин. Передозування цинку у кормах тварин і його наслідки.

    курсовая работа [5,7 M], добавлен 05.05.2015

  • Особливості окисно-відновних реакцій в організмі людини. Відмінність окисно-відновних реакцій в живій та неживій природі. Взаємозв’язок енергетичного та пластичного обміну: розкладання вуглеводів в організмі, обмін тригліцеридів, окиснення білків.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.09.2010

  • Дихальний ланцюг та його компоненти. Неповні окиснення. Утворення оцтової кислоти. Аналіз основних способів вирощування оцтовокислих бактерій. Окиснення одновуглецевих сполук. Біолюмінесценція. Особливості нітратного, сульфатного та карбонатного дихання.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.01.2015

  • Дослідження тварин, що мешкають у водоймах України. Вивчення особливостей будови, процесів життєдіяльності і екології болотної черепахи, йоржа, сазана, пічкура, краснопірки, окуня, судака, ляща, лина, щуки, в'юна, сома, карася золотого, плітки і стерляді.

    контрольная работа [2,7 M], добавлен 18.09.2011

  • Кальцій як біологічний елемент, його роль для здоров'я людини. Функції та фізіологічні перетворення кальцію в організмі. Клінічні прояви і вплив на структури вмісту кальцію в організмі, гіпокальціємічні стани: лікування і профілактика. Препарати кальцію.

    курсовая работа [47,4 K], добавлен 21.09.2010

  • Вивчення розповсюдження безхребетних тварин у водоймах з різною глибиною та чистотою води. Фактори, що сприяють розмноженню у воді того чи іншого різновиду безхребетних. Способи життя безхребетних тварин та їх організацію в різноманітних таксонах.

    контрольная работа [570,1 K], добавлен 15.09.2010

  • Уявлення про ознаки пристосування тварин до захисту від ворогів у природі, причини зникнення тварин. Шляхи охорони і збереження тварин у природі; ознаки пристосування окремих тварин. Сприйняття об'єктів природи, їх цінність; охорона тваринного світу.

    конспект урока [113,2 K], добавлен 10.01.2010

  • Природно-екологічні умови Березнівського району. Біологічні особливості видового складу тварин - гідробіонтів річки Случ. Облік водної ентомофауни. Кількісна оцінка видового складу тварин літоралі р. Случ. Методика дослідження тварин літоралі р. Случ.

    дипломная работа [6,6 M], добавлен 29.11.2011

  • Домашні тварини як такі види тварин, що живуть з людиною та розводяться нею. Оцінка ролі та значення домашніх тварин в розвитку і вихованні дітей. День Захисту Тварин, історія його зародження і розвитку. Основні тварини Червоної Книги України, їх захист.

    реферат [13,3 K], добавлен 07.04.2011

  • Роль швидкості пересування в житті тварин. Активне відшукування їжі та її захоплення завдяки швидкому пересуванню. Різні види ходи (алюру) чотириногих. Гепард – чемпіон серед ссавців у швидкому пересуванні. Різновиди способів швидкого пересування тварин.

    реферат [7,4 M], добавлен 15.04.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.