Коррекция естественными адаптогенами метаболических расстройств при экспериментальном сахарном диабете (стр. 1 )

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВНИЯ

«Ставропольский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

МУРАВЬЕВА АННА БОРИСОВНА

Коррекция естественными адаптогенами метаболических расстройств при экспериментальном сахарном диабете

03.01.04. – биохимия

Диссертация на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Научный руководитель:

  Доктор биологических наук,

  доцент

Ставрополь 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ
введение………………………………………………………………	4
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА РАЗВИТИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА И ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ АДАПТОГЕНОВ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1.	Эпидемиологические аспекты сахарного диабета ………………	10
1.2.	Роль окислительного стресса в патогенезе сахарного диабета ………………………………………..……….	14
1.3.	Роль микро - и макроэлементов в клинической картине сахарного диабета …………………………………………………	19
1.4.	Антиоксидантная терапия сахарного диабета …………………..	26
1.5.	Лечебные возможности препаратов растительного происхождения при сахарном диабете ……………….………….	29
Глава 2. Материалы и методы исследования	34
2.1.	Определение содержания химических макро - (Na+, K+, Ca2+) и микро - (Zn2+, Fe3+, Cu2+) элементов ……	36
2.2.	Определение содержания гликозилированного гемоглобина ………………………………………………………	36
2.3.	Определение  концентрации глюкозы в сыворотке и плазме крови глюкооксидазным методом……………………..	38
2.4.	Определение холестерина в сыворотке или плазме крови энзиматическим колориметрическим методом набором реагентов «Холестерин-витал 12/22/32» ………………….	39
2.5.	Определение активности супероксоддисмутазы…………………	39
2.6.	Определение активности каталазы ………….……………………	40
2.7.	Методы статистической обработки результатов исследований…	41

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ИССЛЕДУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ НА МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ КРОВИ
3.1.	Биохимическое моделирование аллоксан-индуцированного сахарного диабета…..……………………………………………..	42
3.2.	Влияние мелатонина и тонизида на метаболические процессы, состояние про - и антиоксидантной системы и элементный гомеостаз………………………………………….	53
Глава 4. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ мелатонина и тонизида при экспериментальном сахарном диабете………………………………………………………………….	59
4.1.	Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита ……	63
4.2.	Минеральный обмен……………………………………………......	64
Глава 5. Обсуждение результатов Исследования………………………………………………………..	67
Выводы …………………………………………………………………	90
Список сокращений………………………………………………	91
Список Литературы………………………………………………	93
Приложения……………………………………………………………	110

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Сахарный диабет является полигенным заболеванием, в патогенезе которого значительное место отводится как наследственным, так и внешним, средовым факторам. Распространённость и заболеваемость сахарным  диабетом продолжают увеличиваться ( и др., 2001), и, по уточнённым данным экспертов ВОЗ, к 2025 году в мире будет насчитываться более чем 380 млн. больных сахарным диабетом (IDF, 2011; , , 2005).

По определению ВОЗ, сахарный диабет (СД) – это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией, которая является результатом нарушения секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов.

Хроническая гипергликемия, являющаяся основным и объективным признаком наличия сахарного диабета, осуществляется инициацией нескольких биохимических процессов, к которым относят: окислительный стресс (Giugliano D., 1996; Tappia P. S., 2006; , , 2003; , 2006; , 2012), избыточное образование конечных продуктов гликирования (Ahmed N., 2005; Kasradze D., 2010) и нарушение обмена липопротеинов (Lee A. Y., 1999, Kozakiewicz M., 2009).

Нарушение гомеостаза при сахарном диабете сопровождается изменением и в обмене микроэлементов (, 2007), которые являются важными участниками обменных процессов.

Снижение чувствительности тканей к избыточному действию инсулина и/или торможение процессов его секреции можно рассматривать как проявление адаптации организма к изменившимся внутренним условиям.

В последние годы  внимание исследователей  привлекают адаптогенные свойства целого ряда натуральных веществ. Как известно, к адаптогенам относят биологически активные вещества естественного (в основном, растительного) происхождения, стимулирующие способность организма противостоять внешним и внутренним неблагоприятным факторам среды (, , 2012; , , 2011). И сегодня по-прежнему остро стоит проблема поиска такого рода средств с целью повышения адаптивных возможностей организма человека в разных ситуациях.

Действующие начала некоторых лекарственных растений, относимых к разряду адаптогенов (женьшень, радиола, элеутерококк и др.), обладают широким спектром фармакологической активности. Помимо центральных (антистрессорных, психотонизирующих, ноотропных) свойств, они влияют на деятельность различных внутренних органов (, 2006), проявляя, в том числе, и отчётливую противодиабетическую активность.

За последние годы в медицинской науке резко возрос интерес к изучению лечебных возможностей гормона мозговой железы эпифиза – мелатонина. В круг его терапевтических возможностей входят разного рода патологии: органические поражения головного мозга (, 2012), заболевания желудочно-кишечного тракта (, 2012; , 2012), сердечно-сосудистые заболевания (, 2012). Эпифизарный гормон мелатонин обладает и универсальными адаптогенными свойствами (Mertz W., 1987; Huang Y. C., 2005; , , 2012 ), которые реализуются на самых разных функциональных уровнях и затрагивают большинство органов и систем. Будучи естественным хронобиотиком, мелатонин оказывает ритморганизующее влияние на патологически изменённые колебания любых физиологических функций (, , 2009;  , 2012).

Все вышеизложенное в совокупности определило цель и основные задачи настоящего исследования.

Цель работы. Экспериментальное изучение фармакологической активности мелатонина и тонизида на модели декомпенсированного сахарного диабета, а также сравнительная  оценка их антидиабетических свойств.

Задачи исследования:

Изучить дозозависимые эффекты диабетогена аллоксана в отношении:

показателей, характеризующих клиническую картину заболевания (летальность животных; масса тела, потребление воды, диурез); уровня содержания глюкозы и длительности гипергликемического периода; процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ); содержания макро - и микроэлементов.

На модели аллоксанового диабета оценить влияние адаптогенов на углеводный и липидный обмены. Оценить влияние мелатонина и тонизида на антиоксидантный статус лабораторных животных с аллоксановым диабетом. Изучить состояние элементного гомеостаза животных с аллоксан-индуцированным сахарным диабетом при использовании мелатонина и тонизида. Сопоставить фармакологические эффекты адаптогенов животного (мелатонина) и растительного (тонизид) происхождения.

Научная новизна.

1. Впервые проведена комплексная оценка эффективности использования препаратов мелатонина и тонизида в условиях экспериментального декомпенсированного СД. Установлено, что изученные адаптогены оказывают нормализующее влияние на патологические изменения углеводного и липидного обменов, процессы перекисного окисления липидов и антиоксидантную систему защиты организма у аллоксан-индуцированных животных, причем более выраженное влияние оказывает мелатонин.

2. Впервые установлено, что введение мелатонина и тонизида способствует коррекции минерального обмена в условиях модели декомпенсированного СД.

3. В условиях экспериментальной модели СД впервые установлена достоверная положительная корреляция между уровнем гликированного гемоглобина, липопротеинов низкой плотности и нарушениями в микроэлементном составе сыворотки крови (по уровню меди и цинка).

Практическая значимость работы.

       Результаты настоящего исследования свидетельствуют о перспективности использования препаратов антиоксидантно-метаболического действия (мелатонина и тонизида) в комплексной терапии СД.

Количественные изменения макро - и микроэлементов и их корреляционные связи с про - и антиоксидантным статусом могут стать дополнительным признаком декомпенсированного СД.

Основные положения, выносимые на защиту:

Экспериментальная модель аллоксан-индуцированного СД позволяет воспроизвести состояние, проявляющееся гипергликемией, нарушением липидного обмена, развитием окислительного стресса и декомпенсацией элементного статуса, и может быть использована для изучения фармакологической активности препаратов. При введении мелатонина и тонизида аллоксан-индуцированным животным отмечается выраженный  антигипергликемический эффект, который характеризуется снижением уровня глюкозы и HbA1c. Мелатонин, обладая менее выраженным антигипергликемическим действием, в сравнении с тонизидом, значительно превосходит его по степени корригирующего воздействия на состояние липидного обмена. Мелатонин и тонизид вызывают достоверное снижение содержания малонового диальдегида у аллоксан-индуцированных животных, которое сопровождается значимым увеличением активности ферментов супероксиддисмутазы и каталазы.

Внедрение результатов исследования.