Зміни фібрино- і протеолітичної активності в печінці та селезінці щурів зі стрептозотоцин-індукованим діабетом, ускладненим неповною глобальною ішемією-реперфузією головного мозку

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІНИ ФІБРИНО- І ПРОТЕОЛІТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ В ПЕЧІНЦІ ТА СЕЛЕЗІНЦІ ЩУРІВ ЗІ СТРЕПТОЗОТОЦИН-ІНДУКОВАНИМ ДІАБЕТОМ, УСКЛАДНЕНИМ НЕПОВНОЮ ГЛОБАЛЬНОЮ ІШЕМІЄЮ-РЕПЕРФУЗІЄЮ ГОЛОВНОГО МОЗКУ

Протеолітичні системи відіграють надзвичайно важливу роль у захисті клітин від несприятливих умов, зокрема таких, як окисню- вальний стрес та глікозилювання. У свою чергу, саме утворення кінцевих продуктів глікозилювання (КПГ) вважається однією з головних причин ускладнень цукрового діабету, оскільки глікозилювання структурних білків позаклітинного матриксу й сполучної тканини порушує взаємодію клітина-позаклітинний матрикс [4, 11], а глікозилювання тканин стінок судин призводить до порушення капілярного кровотоку [8, 12, 13] і звільнення активних форм кисню в результаті системної запальної відповіді [5, 6, 9 ]. Крім того, моноцити й ендотеліальні клітини можуть взаємодіяти з КПГ через їх рецептори, що посилює секрецію цитокінів і медіаторів запалення цими клітинами [6, 11 ]. Зростання продукції просклеротичних цитокінів та розбалансування системи протеази/антипротеази, посилює фіброз екстра-целюлярного матриксу [4, 11]. Глікозильовані білки резистентні до протеаз, що вкупі з порушенням за умов діабету протеасомної активності сприяє накопиченню модифікованих білкових агрегатів [7, 9, 10].

Порушення в системі протеази-антипротеази, а також зміни фібринолітичної активності виникають і при ішемічно-реперфузійних пошкодженнях, однак дослідження стану протео- та фібринолітичних параметрів у печінці та селезінці при ускладненні цукрового діабету ішемією-реперфузією головного мозку досі не проводилися.

Мета дослідження. Вивчити ранні та відстрочені ефекти двобічної каротидної ішемії на показники протео- та фібринолітичної активнсті в печінці і селезінці щурів зі стрептозотоцин- індукованим цукровим діабетом.

Матеріал і методи. Моделювання ЦД здійснювали шляхом однократного внутрішньочеревного уведення двомісячним білим нелінійним лабораторним самцям щурів стрептозотоцину (Sigma, США, 60 мг на 1 кг маси тіла) [3]. Через чотири місяці формували групи щурів без діабету і з його наявністю, яким здійснювали двобічне кліпсування загальних сонних артерій [1] протягом 20 хв із наступною реперфузією тривалістю 1 год та 12 діб. Рівень глікемії визначали глюкозооксидазним методом. Усі дослідження у тварин із ЦД проводили за умови наявності в них рівня глікемії вище 10 ммоль/л. У гомогенатах печінки та селезінки визначали показники тканинної фібрино- та протеолітичної активності [2] за допомогою реактивів Simko Ltd, Україна. Тварин виводили з експерименту декапітацією під наркозом (каліпсол, 70 мг/кг маси тіла).

Результати досліджень опрацьовано за допомогою пакета прикладних програм “Statistica (“StatSoft”, США). За тестом Шапіро-Уілка групи порівняння мали нормальний розподіл. Статистичну значимість відмінностей оцінювали за t-критерієм Стьюдента для незалежних виборок. Дані представлені у вигляді середніх арифметичних та стандартного відхилення.

Результати вивчення лізису низько-, високомолекулярних білків та колагену в печінці і селезінці представлені в таблицях 1, 2. В обох досліджених органах щурів без ЦД 20-хвилинна ішемія з одногодинною реперфузією призвела до достовірного зниження лізису азоальбуміну на 4 і 6 % у печінці і селезінці відповідно. На 12-ту добу спостереження виявлено зростання стосовно контролю лізису низько-, високомолекулярних білків та колагену на 13, 23, 32 % у печінці та на 14, 10, 16 % - у селезінці.

ішемічний реперфузійний головний мозок

Таблиця 1. Показники тканинного протеолізу в печінці щурів при поєднаній дії цукрового діабету та ішемії-реперфузії головного мозку (M±m, n=11)

Примітка. Тут та в наступних таблицях - вірогідність змін порівняно з показниками: рі - у контрольних тварин; р₂ - у щурів із короткотривалою ішемією-реперфузією; р₃ - у щурів із цукровим діабетом; р₄- у щурів із цукровим діабетом та короткотривалою ішемією-реперфузією

Таблиця 2. Показники тканинного протеолізу в селезінці при поєднаній дії цукрового діабету та ішемії-реперфузії головного мозку (M±m, n=11)

Стосовно раннього терміну спостереження зазначені показники зросли на 16, 19, 33 % у печінці та на 21, 14, 25 % - у селезінці. Отже, до 12-ї доби спостереження зміни активності протеолітичних ферментів у внутрішніх органах, спричинені ішемією-реперфузією головного мозку, продовжуються, що свідчить про довготривалі ефекти даного втручання.

Цукровий діабет до четвертого місяця розвитку мав органоспецифічний вплив на стан протеолітичної активності: у печінці за даної експериментальної моделі достовірно знизився лізис низько- і високомолекулярних білків на 3 і 6 % відповідно, а в селезінці виявлено зростання лізису низько-, високомолекулярних білків і колагену на 11, 15, 17 % відповідно. У печінці щурів із ЦД після завершення 20-хвилинної ішемії- одногодинної реперфузії виявлено достовірне зростання на 5 % лізису азоальбуміну, а в селезінці - зниження на 7 % лізису азоказеїну, що свідчить про модифікуючий вплив ЦД на реагування даних показників на ішемію-реперфузію головного мозку. Характерно, що в печінці мала місце реверсія змін того ж показника, що й у контрольних тварин, а в селезінці змін зазнав показник, який у тварин контрольної групи за цих умов залишався незмінним.

Таблиця 3. Вплив ішемії-реперфузії головного мозку на показники тканинного фібринолізу в печінці самців-щурів за умов цукрового діабету (M±m, n=11)

Таблиця 4. Вплив ішемії-реперфузії на показники тканинного фібринолізу в селезінці самців-щурів за умов цукрового діабету (M±m, n=11)

На 12-ту добу постішемічного періоду в щурів із ЦД, на відміну від тварин без даного страждання, зміни протеолітичної активності виявилися суттєво обмеженими: у печінці вони проявилися зниженням лише лізису низькомолекулярних білків (на 8 %), а в селезінці - зниженням лізису високомолекулярних білків (на 9 %). Отже, ЦД модифікує як ранню, так і відстрочену реакцію протеолітичної активності на ішемічно-реперфузійне пошкодження головного мозку.

Показники стану тканинної фібринолітичної активності у тварин різних експериментальних груп представлено в таблицях 3, 4. Після 20- хвилинної ішемії з одногодинною реперфузією в печінці щурів без ЦД нами не виявлено змін вивчених параметрів фібринолізу, разом із тим у селезінці встановлено зниження сумарної (СФА), неферментативної (НФА) та ферментативної (ФФА) фібринолітичної активності на 5, 15 % та 15 % відповідно. На 12-ту добу ішемічно-реперфузійного періоду стосовно відповідних показників у тварин контрольної групи відбулося зростання сумарної та неферментативної ФА на 41 та 74 % у печінці, 32 % та 57 % - у селезінці.

Дані показники з часом продовжували зростати, про що свідчить їх достовірні зміни стосовно таких у ранньому періоді спостереження. Зростання становило 51 % та 84 % для СФА і НФА в печінці, 56, 85 % та 26 % - у селезінці для СФА, НФА та ФФА. Таким чином, як і у випадку протеолітичної активності, до 12-ї доби спостереження порушені ішемією-реперфузією головного мозку показники фібринолітичної активності не нормалізуються.

Ще суттєвіша органоспецифічність впливу ішемії-реперфузії на стан тканинного фібринолізу виявлена в щурів із ЦД - якщо в печінці в обидва терміни спостереження досліджені показники не відреагували на ушкодження головного мозку (за винятком достовірного зростання на 19 % СФА на 12-ту добу), то в селезінці в ранньому терміні спостереження їх реакція за спрямуванням нагадувала таку у тварин без ЦД, тобто, мало місце зниження СФА, НФА та ФФА на 11 % для всіх показників. На 12-ту добу спостереження показники поверталися до рівня, зафіксованого в щурів із ЦД. Стосовно показників за раннього терміну відбулося зростання СФА та НФА на 13 і 20 %.

Таким чином, ЦД модифікує реакцію тканинних протео- та фібринолітичних систем печінки і селезінки на ішемічно-реперфузійне ушкодження головного мозку в обидва терміни спостереження, однак для пізнього ішемічно- реперфузійного періоду характерною ознакою є відсутність або суттєве обмеження даної реакції за кількістю вивчених показників.

Висновки