Особливості стану судинно-тромбоцитарного гемостазу при діабетичній ретинопатії та діабетичній нефропатії у щурів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особливості стану судинно-тромбоцитарного гемостазу при діабетичній ретинопатії та діабетичній нефропатії у щурів

PECULIARITIES OF THE CONDITION OF VASCULAR PLATELIC HEMOSTASIS IN DIABETIC RETINOPATHY AND DIABETIC NEPHROPATHY IN RATS

Savitsky I.V., Gritsan I.I.

Odessa International Medical University

Summary/Резюме

The article presents experimental data of the study of changes in vascular- platelet hemostasis in rats with experimental diabetic retinopathy DR and diabetic nephropathy DN on the background of type 2 diabetes. It is established that microcirculatory complications of type 2 diabetes are characterized by a decrease in platelet count, increased aggregation capacity. In the study of induced platelet aggregation, the polarity of the results of the study was proved, which indicates the dependence of the complication on the functional state of vascular platelet hemostasis, primarily due to stimulated, depleted platelets and the corresponding number of intact platelets. More pronounced changes in vascular-platelet hemostasis on the background of type 2 diabetes in rats with DN compared with the group of animals that reproduced DR.

Key words: diabetes mellitus, microangiopathy, vascular-platelet hemostasis, platelet aggregation.

В статті наведено експериментальні дані щодо вивчення змін показників су- динно-тромбоцитарного гемостазу у щурів з експериментальною діабетичною ретинопатією (ДР) та діабетичною нефропатіею (ДН)на тлі цукрового діабету (ЦД) 2 типу. Встановлено, що мікроциркуляторні ускладнення ЦД 2 типу характеризуються зниженням кількості тромбоцитів, підвищення агрегаційної здатності. При дослідженні індукованої агрегації тромбоцитів доведена полярність результатів дослідження, що вказує на залежність ускладнення від функціонального стану судин-но-тромбоцитарного гемостазу, насамперед, за рахунок стимульованих, спустошених тромбоцитів та відповідної кількості інтактних кров'яних пластинок. Більш виражені зміни судинно-тромбоцитарного гемостазу на тлі ЦД 2 типу у щурів з ДН порівняно із групою тварин, яким відтворювали ДР судинний тромбоцитарний гемостаз нефропатія

Ключові слова: цукровий діабет, мікроангіопатії, судинно-тромбоцитарний гемостаз, агрегація тромбоцитів.

ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ СОСУДИСТО- ТРОМБОЦИТАРНОГО ГЕМОСТАЗА ПРИ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ РЕТИНОПАТИИ И ДИАБЕТИЧЕСКОЙ НЕФРОПАТИИ У КРЫС

Савицкий И.В., Грицан И.И.

В статье приведены экспериментальные данные по изучению изменений показателей сосудисто-тромбоцитарного гемостаза у крыс с экспериментальной диабетической ретинопатией (ДР), диабетической нефропатией (ДН) на фоне сахарного диабета (СД) 2 типа. Установлено, что микроциркуляторные осложнения СД 2 типа характеризуются снижением количества тромбоцитов, повышением аг- регационной способности. При исследовании индуцированной агрегации тромбоцитов доказана полярность результатов исследования, которая указывает на зависимость осложнения от функционального состояния сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, прежде всего, за счет стимулированных, опустошенных тромбоцитов и соответствующего количества интактных кровяных пластинок. Более выраженные изменения сосудисто-тромбоцитарного гемостаза на фоне СД 2 типа наблюдаются у крыс с ДН по сравнению с группой животных, у которых моделировали ДР.

Ключевые слова: сахарный диабет, микроангиопатии, сосудисто-тромбоцитар- ный гемостаз, агрегация тромбоцитов.

Вступ

Однією з глобальних проблем сучасної медицини є цукровий діабет (ЦД), й передусім, ЦД 2 типу, який складає близько 90 % усіх випадків захворювання та має пандемічний характер розповсюдження в усьому світі [12]. Згідно з даними Міжнародної Діабетичної Федерації (IDF) у 2017 році було зареєстровано 425 млн. хворих на ЦД та 352 млн. людей з порушеною толерантністю до глюкози, які мають високий ризик розвитку діабету. У 2045 р. очікується збільшення кількості хворих на ЦД до 629 млн. [11]. В Україні за даними Центру медичної статистки МОЗ України кількість зареєстрованих хворих на діабет перевищує 1,8 млн. осіб, серед яких переважає ЦД 2 типу (90%) [10].

Процес зсідання крові забезпечується 3 основними компонентами: тромбоцитів, факторів коагуляції та цілісністю судинної стінки. Якщо хоча бодин із компонентів пошкоджується, то активується процес, який призводить до тромбоутворення. Численні дослідження довели, що при ЦД обох типів відмічається пошкодження всіх складових системи гемостазу, необхідних для збереження нормального зсідання крові. Система гемостазу при ЦД вивчається вже понад 20 років. Встановлено, що ЦД є протромботичним станом, який пов'язаний з високим ризиком розвитку ускладнень мікро- та макро- циркуляторного русла [8].

На сьогодні деякі ланки патогенезу ускладнень мікроциркуляторного русла (діабетична ретинопатія (ДР), діабетична нефропатія (ДН)), на долю яких припадає «левова частка» всіх ускладнень ЦД, залишаються нез'ясова- ними, але вважається, що механізм їх розвитку складається з двох взаємопов'язаних патофізіологічних процесів: структурних і функціональних порушень стінки мікросудин, порушень судинно- тромбоцитарної та гуморальної ланокгемостазу [8, 9].

Мета дослідження - вивчити особливості змін судинно-тромбоци- тарної ланки гемостазу у щурів з ускладненнями мікроциркуляторного русла на тлі ЦД 2 типу.

Матеріали та методи дослідження

Експериментальні дослідження виконані на 18 білих нелінійних щурах- самцях масою 250-300 г, які були розподілені на 3 експериментальні групи: 1 група - інтактний контроль - здорові тварини, що утримувались на стандартному харчовому раціоні віварію; 2 група - контрольна патологія - тварини, яким після уведення STZта нікотинам- іду відтворювали модель ДР; 3 група - тварини, яким після уведення STZта нікотинаміду відтворювали модель ДН [4].

Для відтворення ЦД 2 типу використовували стрептозотоциновумодель. З цією метою щурам одноразово внутрішньовенно вводили стрептозо- тоцину(«SigmaAldrichChemieGmbH», Німеччина) дозою 65 мг/кг [4]. Розчин STZготували в 0,1 М цитратному буфері рН 4,5. З метою зниження діабе- тогенної дії STZза 15 хвилин до його введення, внутрішньоочеревинно вводили нікотинамід (AftonPharmaІндія) дозою 230 мг/кг, який дозволяє зберегти до 40 % запасів панкреатичного інсуліну у дослідних щурів, за рахунок чого, на відміну від інших стрептозотоцино- вих моделей, у тварин розвивається помірна та стабільна базальна гіперглікемія. Дана модель дозволяє відтворити головні патогенетичні ознаки ЦД 2 типу у людини, а саме - порушення секреції та дії інсуліну та характеризується розвитком інтолерантності до вуглеводів, відносною недостатністю секреції інсуліну у відповідь на підвищений рівень глюкози та збереженням секреторної реакції на неглюкозні сек- ретогени (в тому числі на сульфаніламідні препарати) [3, 4].

Через 1 тиждень проводили глю- козотолерантний тест для визначення рівня глікемії натще та через 30, 60, 90 та 120 хв після внутрішньошлункового введення 40 % розчину глюкози дозою 3 г/кг та рівні глікемії від 9,0 до 14 ммоль/л.

З метою відтворення ДР вводили підшкірно розчин еритропоетину 3 на тиждень по 6 Од на 100 г маси тіла протягом 6 місяців. Вибір даної моделі базувався на даних авторів, в працях яких було доведено, що еритропоетин є індуктором ангіогенезу та тим самим є ключовою ланку в протіканні ДР [3].

Для відтворення ДН раціон експериментальних щурів базувався на висо- кожировому харчуванні. На 35-40 тижденьу тварин відзначали ознаки ДН - протеїнурію, зниження швидкості клу- бочкової фільтрації [1].

Для оцінки стану судинно-тромбо- цитарної ланки гемостазу було обрано наступні показники: кількість тромбоцитів (г/л), ступінь агрегації тромбоцитів з ристоміцином (%), ступінь агрегації тромбоцитів з адреналіном (%), швидкість агрегації тромбоцитів за 30 с (%/хв), час агрегації тромбоцитів (хв).

Підрахунок кількості тромбоцитів проводили за методом Фоніо в мазках крові із застосуванням мікроскопу CarsonAdvanced400-1600х (США) [2]. Агрегацію тромбоцитів оцінювали за експрес-методом візуальної оцінки А. С. Шитікова (2008) [2]. Індуковану агрегацію тромбоцитів вивчали за методомС. Б. Павлова (2017) [6].

При роботі з тваринами дотримувалися Міжнародного кодексу медичної етики (Венеція, 1983), «Європейської конвенції щодо захисту хребетних тварин, які використовуються з експериментальними та іншими науковими цілями» (Страсбург, 1986), «Загальних етичних принципів експериментів натваринах», ухвалених Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001), Directive 2010/63/EUofEuropeanParlamentandCouncilontheprotectionofanimalsusedforscientificpurposes, закону України «Про захист тварин від жорстокого поводження» № 3477-IVвід 21.02.2006 р. [7]

Статистичну обробку одержаних результатів проводили за допомогою програми «Statistica8.0». Вірогідність відмінностей між показниками контрольної та дослідних груп визначали за критеріями Стьюдента та Фішера. Рівень достовірності приймали при p<0,05 [5].

Результати та їх обговорення

Рівень глюкози в крові щурів 2 та 3 експериментальних груп на 3-у добу після введення STZдостовірно перевищував в 4,2 рази аналогічний показник інтактних тварин. Розвиток ЦД 2 типу супроводжувався полідипсією, поліурією, тварини були в'ялі та апатичні.

Досліджено, що кількість тромбоцитів у групі тварин, яким відтворювали ускладнення мікроциркуляторного русла на фоні ЦД 2 типу було достовірно нижчою, аніж в контрольній групі (рВ0,05), особливо в групі щурів, яким відтворювали ДН (табл. 1).

Таблица1

Показники, що характеризують судинно-тромбоцитарний гемостаз у щурів з експериментальною діабетичною нефропатією та діабетичною ретинопатією (X ± Sx, n = 6)

Можна припустити, що дане зниження пов'язане з недостатньою продукцією тромбопоетину або з елімінацією із кровотоку великої кількості не- зворотньоактивованих тромбоцитів. Відомо, що гіперглікемія викликає гліко- зилювання білкових компонентівклітинних мембран, зокрема тромбоцитів, що призводить до зниження їх кількості за рахунок скорочення тривалості життя.

При дослідженні швидкості агрегації тромбоцитів за 30 секунд встановлено, що в групі щурів, яким відтворювали ДН, даний показник підвищувався в 1,4 рази (рВ0,05), а в групі тварин з ДР - в 1,3 рази (рВ0,05). Час агрегації тромбоцитів у групі тварин з ДН підвищувався в 1,3 рази (рВ0,05), у щурів з ДР - в 1,2 рази (рВ0,05).

Одержані результати вказують на гемостатичні зсуви судинно-тромбоци- тарної ланки гемостазу, насамперед за рахунок підвищення агрегаційної здатності кров'яних пластинок. Даний механізм обумовлений умовами підвищеного рівня глюкози в крові, в тому числі і за рахунок осмотичної дії, в результаті яких відбувається глікозилювання поверхневих білків тромбоцитів з наступним підвищенням концентрації медіаторів, стимулюючих їх активацію, що призводить до зміни структури кров'яних пластинок та підвищенню їх агрега- ційних властивостей [8].

Результати дослідження ступеня агрегації тромбоцитів під впливом індукторів агрегації (ристоміцину/ адреналіну) у щурів з експериментальною ДН та ДР представлені в рис. 1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Встановлено, що показник агрегації тромбоцитів з ристоміцином був однаково достовірно підвищений як у групі тварин з експериментальною ДН, так із ДР, в той час як адреналіні ндуко- вана агрегація була достовірно зниженою в обох групах тварин. Полярність результатів дослідження залежить від функціонального стану судинно-тром- боцитарного гемостазу, насамперед, за рахунок стимульованих, спустошених тромбоцитів та відповідної кількості інтактних кров'яних пластинок. У відповідь на додавання агоністів стимульовані клітини можуть не реагувати, а інтактні клітини активуються, що і створює «яскраву» різнобічність показників.

Висновки

1. У щурів з ДН на тлі ЦД 2 типу відмічали достовірні зміни показників судинно-тромбоцитар- ного гемостазу, зокрема зниження кількості тромбоцитів та підвищення часу агрегації тромбоцитів.

2. При дослідженні індукованої агрегації тромбоцитів встановлено полярність результатів дослідження, що вказує на залежність ускладнення від функціонального стану судинно-тромбоцитарногогемостазу, насамперед, за рахунок стимульованих, спустошених тромбоцитів та відповідної кількості інтактних кров'яних пластинок.

3. Встановлено, що зміни судинно- тромбоцитарної ланки гемостазу на тлі ЦД 2 типу більш виражені у щурів з ДН порівняно із групою тварин, яким відтворювали ДР.

Література

1. Байрашева В. К. Моделирование сахарного диабета и диабетической нефропатии в эксперименте. Современные проблемы науки и образования. 2015. № 4. https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21024

2. Баркаган З. С., Момот А. П. Диагностика и контролируемая терапия нарушений гемостаза. М.: Ньюдиамед, 2008. 292 с.

3. Диагностика метаболического синдрома: терапевтическое руководство*. Репродуктивная эндокринология. 2012. № 6 (8). С. 53-55.

Доклінічні дослідження лікарських засобів : метод. рек. / за ред. чл.-кор. НАМН України, акад. О. В. Стефанова. К. :Авіцен- на, 2001. 528 с.

Методы статистической обработкимедицинскихданных : метод. рек. / А. Г Кочетов, О. В. Лянг, И. В. Жиров и др. М.: РКНПК, 2012. - 42 с.

6. ПавловС. Б. Механізми участі фізіологічної системи сполучної тканини у формуванні патологічних процесів : дис. ... доктора мед. наук : 14.03.04 / Сергій Борисович Павлов. Суми, 2017. 394 с.

7. Резніков О. Г, Соловйов А. І., Стефанов

О. В. Біотична експертиза доклінічних та інших наукових досліджень, що виконуються на тваринах: метод. рекомендації. Вісник фармакології і фармації. 2006. № 7. С. 47-61.

8. Северина А. С., Шестакова М. В. Нарушениесистемы гемостаза у больных сахарным диабетом. Сахарный диабет. 2004. № 1. C.62-67.

9. Сибирева О. Ф., Уразова О. И., Калюжин В. В. Показатели тромбоцитарного гемостаза и дисфункции эндотелия у пациентов с сахарным диабетом с диабетической нефропатией. Український журнал екстремальної медицини імені ГО. Мо- жаєва. 2012. № 1 (13). С. 39-43.

10. ЦитовськийМ. Н. Статистичний, клінічний та морфологічний аспекти впливу цукрового діабету на стан серцево-судинної системи. Науковий вісник Ужгородського університету. 2017. Т 55,Вип. 1. С. 168-177.

11. IDF DiabetesAtlas: Globalestimatesofdiabetesprevalencefor 2017 andprojectionsfor 2045 / N. H. Choetal. DiabetesResClinPract. 2018. Vol. 138. P 271-281.

12. WorldHealthOrganization. Globalreportondiabetes 2016. 88 p. Worldwidetrendsindiabetessince 1980: a pooledanalysisof 751 population-basedstudieswith 4.4 millionparticipants/ Z. A Abdeenetal. Lancet. 2016. Vol. 387, № 10027. P. 15131530.

References

2. Barkagan ZS, Momot AP Diagnosticsandcontrolledtherapyofhemostasisdisorders. M .: Nyudiamed, 2008.292 p.

3. Diagnosisofmetabolicsyndrome: a therapeuticguide *. Reproductiveendocrinology. 2012. No. 6 (8). S. 53-55.

4. Doklinichnidoslizhennyalykarskihzasobiv: method. rivers. / ed. CorrespondingMember NAMS ofUkraine, acad. O. V. Stefano- va. K.: Avicenna, 2001.528 p.

5. Methodsofstatisticalprocessingofmedicaldata: method. rivers. / A G. Kochetov, O. V. Lyang, I. V. Zhirovetal. M .: RKNPK, 2012 .-- 42 p.

6. Pavlov SB Mechanismsoftheparticipationofphysiologicalsystemsandtheresultingtissueintheformationofpathologicalprocesses: dis. ... doctorhoney. Sciences: 14.03.04 / Serg_yBorisovichPavlov. Sumi, 2017.394 p.

7. Reznikov O. G., SolovyovA I., Stefanov O. V. Bioticexaminationofreportsandscientificreports, howtowinoncreatures: method. recommendations. BulletinofPharmacologyandPharmacy. 2006. No. 7. P 47-61.

8. Severina AS, Shestakova MV Violationofthehemostasissysteminpatientswithdiabetesmellitus. Diabetes. 2004. No. 1. P62-67.

9. Sibireva OF, Urazova OI, Kalyuzhin VV Indicatorsofplatelethemostasisandendothelialdysfunctioninpatientswithdiabetesmellituswithdiabeticnephropathy. UkrainianJournalofExtremalMedicineimeni G.O. Mozhava. 2012. No. 1 (13). S. 39-43.

10. Tsitovskiy MN Statistical, clinicalandmorphologicalaspectsoftheinfusionofreddiabetesonthecampoftheheart-vascularsystem. ScientificlistofUzhgorodUniversity. 2017.Vol. 55, Vip. 1.P. 168-177.

11. IDF DiabetesAtlas: Globalestimatesofdiabetesprevalencefor 2017 andprojectionsfor 2045 / N. H. Choetal. DiabetesResClinPract. 2018. Vol. 138. P 271-281.

12. WorldHealthOrganization. Globalreportondiabetes 2016.88 p. Worldwidetrendsindiabetessince 1980: a pooledanalysisof 751 population-basedstudieswith 4.4 millionparticipants/ Z. A. Abdeenetal. Lancet. 2016. Vol. 387, No. 10027. P 1513-1530.

Размещено на Allbest.ru