INFLUENCE OF SHORT-TERM INSULIN THERAPY ON CONCENTRATION OF VEGF-A FACTOR IN INTRAOCULAR LIQUID IN CASE OF DIABETES ALLOXAN MODEL IN RATS

Full Text

Diabetes model, alloxan, daibetic retinopathy VEGF-A, hyperglycemia, insulin. В настоящее время сахарный диабет занимает третье место среди непосредственных причин смерти. По прогнозам Международной диабетической федерации (IDF), к 2030 г. численность больных сахарным диабетом превысит 550 млн. [5]. В Российской Федерации, по данным Государственного регистра на 2013 год, насчитывается около 4 млн человек, страдающих сахарным диабетом. Главная роль в патогенезе диабетической ретинопатии отводится гипергликемии. Экспериментальные работы показали, что глюкоза в высоких концентрациях оказывает патологическое воздействие на микроцирку-ляторное русло органов-мишеней, приводя к ишемии [4]. В ряде исследований было доказано, что коррекция ги пергликемии и достижение целевых значений гликози-лированного гемоглобина приводят к значительному снижению риска развития микрососудистых осложнений [6]. Одним из органов-мишеней сахарного диабета является сетчатка. Диабетическая ретинопатия является одной из ведущих причин слепоты среди лиц трудоспособного возраста. В основе патогенеза диабетической ретинопатии лежит ишемия, развивающаяся из-за окклюзии микрососудистого русла сетчатки. Увеличение площади ишемии повышает выработку VEGF выше критического уровня, что приводит к развитию основных клинических проявлений диабетической ретинопатии - макулярного отека и неовас-куляризации [3]. *Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-315-00029\18. Выпуск 4 (68). 2018 25 ©SSTOpßS ©ôffiïff ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определить влияние краткосрочной инсулиноте-рапии на концентрацию VEGF-А во внутриглазной жидкости при сахарном диабете МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперимент выполнен с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского общества и Хельсинкской декларации, в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных». Для моделирования сахарного диабета были использованы 80 беспородных крыс со средней массой тела (204 ± 78,67) г. Животных содержали в индивидуальных клетках на стандартном рационе со свободным доступом к пище и воде в условиях вивария. Всем 80 крысам диабет вызывали однократным внутрибрюшинным введением аллоксана гидрата (La Chema, Чехия) в дозе 170 мг/кг в 0,4 мл раствора цитратного буфера. Выбор внутрибрюшинного способа введения аллоксана основывался на легкости выполнения процедуры и малой травматичности для животных. При планировании эксперимента также учитывали, что диабетогенное действие аллоксана более активно проявляется у животных, находящихся на предварительной диете, поэтому все животные в течение 24 часов до начала эксперимента не получали пищу, но имели доступ к воде. Аллоксановая модель сахарного диабета является одной из самых распространЫных и изученных. Она активно применяется исследователями по всему миру. Аллоксан является структурным аналогом глюкозы, за сч^ чего он накапливается в B-клетках поджелудочной железы и приводит к их гибели с последующим развитием диабета. Поражению B-клеток сопутствуют дегенеративные изменения в почках и печени, что обуславливает высокую смертность лабораторных животных в первые сутки после введения аллоксана [1]. Через 3 дня после введения аллоксана моногидрата погибло 19 крыс. В исследовании осталось 61 экспериментальное животное. Для установления диабетического статуса осуществляли контроль концентрации глюкозы в крови, взятой из хвостовой вены через хвостовой разрез. При планировании дизайна эксперимента мы учитывали трехфазную реакцию организма на введение подопытным животным аллоксана моногидрата. Она заключается в первоначальном повышении уровня сахара крови, достигающем максимума через 2-4 часа после введения препарата, которая сменяется фазой гипогликемии продолжительностью 15-20 часов. Установление диабетического статуса и старт инсулиноте-рапии проводили через 72 часа после внутрибрюшинного введения аллоксана моногидрата. Далее экспериментальных животных разделили на 2 группы. В основной группе крысам (n = 30) было начато ежедневное однократное внутрибрюшинное введение инсулина продленного действия в терапевтичес кой дозе 0,9 Ед/кг массы тела. В контрольной группе (n = 31) животные не получали специфической терапии. После трехдневной инсулинотерапии экспериментальные животные из обеих групп были выведены из исследования путім декапитации. Из обоих глаз каждого животного были получены внутриглазные жидкости, в которых методом иммуно-ферментного анализа с использованием тест-системы «ELISA Kit for Vascular Endothelial Growth Factor A» (Cloud-Clone Corp, США) в лабораторных условиях была определена концентрация VEGF-A. Статистическую обработку полученных цифровых данных и выявление их статистической значимости проводили в программе Statistica 10 параметрическим методом при помощи t-критерия Стьюдента. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В контрольной группе (n = 14) концентрация VEGF-A во внутриглазной жидкости составила (90,79 ± 10,83) мкг (71-110 мкг), в основной группе - (87,0 ± 10,63) мкг (62-100 мкг) (рис.). Различие между средними значениями концентраций VEGF-A между группами статистически недостоверно (p = 0,33). Рис. Концентрация VEGF-A во внутриглазной жидкости в контрольной и основной группах Индивидуальная чувствительность к аллоксану животных одного и того же вида варьирует в очень широких пределах. Причины различной чувствительности в ответ на введение диабетогенных доз аллоксана определяются большим количеством факторов, в том числе возрастом, полом, состоянием нервной и эндокринной систем, характером обмена веществ, состоянием внутренних органов. В качестве примера можно привести работу А. А. Пальчиковой с соавторами, в которой исследовали гормонально-биохимические особенности аллоксановой и стрептозоциновой моделей сахарного диабета у крыс. Авторы выявили высокую 26 Выпуск 4 (68). 2018 ©зшірСз [ЩсоШтСІМЩ индивидуальную гетерогенность животных по реакции на введение аллоксана уже в первые сутки после введения препарата. За первые 5 суток исследования на фоне постепенного отказа от потребления воды и экскреции мочи погибли 31 % подопытных животных [2]. Высокая смертность лабораторных животных является ещt одним недостатком данной модели сахарного диабета, с которой мы столкнулись во время проведения эксперимента. Так, через 3 дня после внут-рибрюшинного введения аллоксана моногидрата смертность лабораторных животных составила 24 % (19 крыс), через 6 дней - 58 % (46 крыс). Также высокой смертности, по нашему мнению, могло способствовать большое число животных с низкой массой тела, использованных в исследовании. Низкая масса тела может свидетельствовать о недостаточной зрелости животного и соответственно приводить к более выраженной токсической реакции на введение аллоксана. Эти факторы должны учитываться при подборе вводимой дозы аллоксана в сторону ее уменьшения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Инсулинотерапия на ранних сроках ее начала не приводит к снижению уровня VEGF-A во внутриглазной жидкости крыс. Необходимо проведение эксперимента на модели хронического сахарного диабта с более длительным сроком наблюдения и инсулинотера-пии на половозрелых крысах массой не менее 250 г. ЛИТЕРАТУРА

About the authors

N. P Pashtaev

Cheboksary Branch of FSAI NMRC ISTC «Eye Microsurgery named after academician S.N. Fedorov» of Public Health Ministry of the Russian Federation; SAICR «Institute of improvement of doctors»; FSBI HPE «The Chuvash State University named after I. N. Ulianov»

Email: pr@mntkcheb.ru

N. A Pozdeyeva

Cheboksary Branch of FSAI NMRC ISTC «Eye Microsurgery named after academician S.N. Fedorov» of Public Health Ministry of the Russian Federation; SAICR «Institute of improvement of doctors»

I. V Madyanov

SAICR «Institute of improvement of doctors»

G. S Shkolnik

Cheboksary Branch of FSAI NMRC ISTC «Eye Microsurgery named after academician S.N. Fedorov» of Public Health Ministry of the Russian Federation

B. V Gagloev

Cheboksary Branch of FSAI NMRC ISTC «Eye Microsurgery named after academician S.N. Fedorov» of Public Health Ministry of the Russian Federation

D. S Krestov

SAICR «Institute of improvement of doctors»

A. A Maksimov

SAICR «Institute of improvement of doctors»

References

Supplementary files