Реферат: Морфофункціональні та біохімічні особливості системи еритрону за умов цукрового діабету 1-го типу
Введення піддослідним тваринам L-аргініну призводило до збільшення кількості дегенеративних форм еритроцитів (рис.4., Е,), зокрема – дискоцитів з одним та багатьма виростами – ехіноцитів (до 19,71±1,81 %). Цікаво відзначити, що при введенні L-аргініну значно зростав рівень глюкози у крові тварин з ЕЦД та вміст глікозильованого гемоглобіну, тобто посилювався патологічний стан (табл. 3). Інгібітори NO-синтази AG та L-NAME за умов ЕЦД викликали зменшення кількості трансформованих клітин (рис 4., Є, Ж). Крім того введення AG знижувало рівень глюкози в крові і вміст глікозильованого гемоглобіну (див. табл. 3) за рахунок пригнічення неферментативного глікозилювання білків, що, незаперечно, має протекторний вплив на увесь організм за умов даної патології.
Вплив L-аргініну та інгібіторів NO-синтази на стан антиоксидантної системи еритроцитів у нормі та при ЦД 1-го типу . Результати дослідження ферментів антиоксидантного захисту та продуктів ПОЛ представлені в табл. 4. Активність супероксиддисмутази (СОД) при діабеті знижується, що може бути пов’язане із впливом кінцевих продуктів глікозилювання та пероксинітриту. Введення L-аргініну та інгібіторів NO-синтаз як у нормі, так і за умов ЦД мало ефект підвищення активності досліджуваного ферменту. Окремо потрібно відзначити, що введення AG мало за умов ЦД нормалізуючий вплив, тобто значення активності СОД було порівняльним до величини цього показника у нормі.
Каталаза реагувала на запропоновані модельні ситуації подібним чином. Глутатіонпероксидаза (ГПО) – фермент, який виявив найменші амплітуди відповіді, але слід зазначити, що навіть незначне інгібування ГПО за фізіологічних умов спричиняє зростання токсичних ефектів та підвищення концентрації активних форм кисню.
Табл. 4.
Активність ферментів антиоксидантної системи та вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів у щурів в досліджуваних умовах
(M±m, n=14)
Показники Умови | СОД, ум.од. на 1 мл крові | Каталаза, нмоль Н2 О2 на 1 мг Hb за 1 хв (еритроцити) | ГПО, мкмоль GSH на 1 г Hb за 1 хв (еритроцити) | ГР, нмоль NADPH на 1 мг Hb за 1 хв (еритроцити) | ТБК–позитивні продукти, нмоль на 1 мл плазми |
Контроль (К) | 0,91±0,01 | 215,74±4,83 | 700,23±11,48 | 3,07±0,06 | 67,66±8,50 |
Діабет (Д) | 0,76±0,05* | 197,88±3,23* | 665,57±7,33* | 6,77±0,84 * | 124,29±11,7* |
К + AG | 1,05±0,01* | 333,78±5,34* | 678,99±6,02* | 5,57±0,46* | 69,42±3,07 |
Д + AG | 0,99±0,02** | 311,96±6,24** | 608,32±5,64** | 4,08±0,32** | 102,46±2,45** |
К + L-Аrg | 1,45±0,12* | 226,57±7,86 | 715,66±8,43 | 4,15±0,96* | 77,56±6,30 |
Д + L- Аrg | 1,10±0,09** | 249,36±9,17** | 687,04±7,46 | 3,35±0,58** | 129,99±9,78 |
К + L-NAME | 1,28±0,09* | 273,56±15,62* | 710,78±23,87 | 3,54±0,15* | 75,43±6,38 |
Д +L-NAME | 1,09±0,13** | 232,49±12,7** | 669,87±20,03 | 3,76±0,10** | 89,64±7,44** |
Глутатіонредуктаза (ГР) – це фермент, який у наших дослідженнях виявився найбільш лабільним. Його активність зросла за умов ЦД на 125%. Вплив L-аргініну та інгібіторів NOS мав різноспрямовану дію у нормі та при патології. У нормі активність ферменту на фоні введення досліджуваних речовин зростала, а за умов стрептозотоцинового діабету нормалізувалася, тобто знижувалася. Також нами продемонстровано зростання на 83% вмісту ТБК-позитивних продуктів за умов ЦД порівняно з контролем у еритроцитах (табл.4.), що є наслідком збільшення вмісту активних кисневих метаболітів за умов інтенсифікації окислювальних процесів у клітинах крові за умов діабету.
Характеризуючи зміни статусу АОC у розглянутій експериментальній моделі, можна зауважити, що за умов ЦД відбувається функціональне перемикання на захисну антиокиснювальну систему глутатіону. Розглядаючи зміни активності ферментів АОС організму в контексті динаміки змін вмісту ТБК-активних продуктів, слід відмітити антиоксидантні властивості інгібіторів NOS, введення яких супроводжувалося нормалізацією співвідношення процесів ПОЛ та інактивації активних форм кисню. Особливо потрібно відзначити позитивний вплив AG.
ВИСНОВКИ
Отримані результати розширюють та доповнюють уявлення про біохімічні механізми, які опосередковують зміни морфологічного та функціонального стану клітин еритроїдного ряду за умов експериментального цукрового діабету та можливі способи корекції цих змін. У даній роботі обґрунтовується роль процесів нітрозування і нітрозилювання гемоглобіну, ферментативної системи антиоксидантного захисту, різних ізоформ NO-синтази у розвитку метаболічних порушень за умов даної патології.
1. Зміни в системі еритрону при експериментальному цукровому діабеті виявляються в посиленні еритропоезу (збільшення вмісту ретикулоцитів периферичної крові в 1,4 разів, їх добової продукції – у 1,3 разів, а швидкості дозрівання – у 1,5 разів), перерозподілі фракційного складу (підвищення вмісту фетального гемоглобіну в 1,6 разів) і лігандних форм гемоглобіну (зростання вмісту метгемоглобіну у 7,8 разів) та наростанні поліморфізму еритроцитарної популяції (наявність в крові трансформованих еритроцитів), що є відображенням порушення структури мембрани і метаболізму червоних кров’яних клітин.
2. Сповільнене дозрівання еритрокаріоцитів у кістковому мозку (зниження вмісту поліхроматофільних нормоцитів у 1,3 разів та оксифільних – у 1,7 разів) та підвищення елімінації ретикулоцитів у русло периферичної крові при стрептозотоциновому діабеті розкриває механізм розвитку анемії на клітинному рівні за патологічних умов.
3. За умов цукрового діабету 1-го типу в еритроцитах відбувається зміна співвідношення активності ендотеліальної та індуцибельної ізоформ NOS. Зниження активності eNOS та зростання активності iNOS на фоні інтенсифікації вільнорадикальних процесів лежить у основі розвитку оксидативного стресу та метаболічної інтоксикації і веде до гальмування фізіологічної регуляторної функції NO та прояву його цитотоксичної дії.
4. Процеси депонування NO мали різну динаміку у нормі та за умов експериментального цукрового діабету. Введення селективного інгібітора іNOS – аміногуанідину є фактором напрямленого модулювання швидкості (зменшення часу переходу дезоксигемоглобіну в нітрозоформу у 3,3 разів) та інтенсивності (зміни в електронних спектрах) нітрозування і нітрозилювання гемоглобіну і є перспективним напрямком для подальших досліджень з метою виявлення етіології багатьох патологічних станів та методів їх корекції.
5. Введення аміногуанідину за умов модельного цукрового діабету викликало зсув кривої дисоціації оксигемоглобіну вправо та збільшення показника Р50 на 21,4 %, що свідчить про зниження спорідненості гемоглобіну до кисню, полегшення дисоціації оксигемоглобіну і є позитивним коригуючим фактором за умов гіпоксичного стану, що виникає при даній патології.
6. Для послаблення токсичної дії NO і корекції патологічного стану, пов’язаного з його гіперпродукцією у організмі за умов цукрового діабету 1-го типу, доцільним є використання аміногуанідину як селективного інгібітора iNOS, інгібітора неферментативного глікозилювання, антиоксиданта, а також чинника, здатного попереджати посттрансляційні модифікації білків за участю пероксинітриту.
СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ
ДИСЕРТАЦІЇ
1. Сибірна Н.О., Бурда В.А., Люта М.Я. Активність різних ізоформ NO-синтази еритроцитів за умов цукрового діабету 1 типу // Клін. та експериментал. патологія .- 2004.- Т.3, №2. - С.210-212.
(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних і експериментальних даних, участь в отриманні матеріалу та написання і оформлення статті. Дисертант особисто визначала активність ферментів синтезу оксиду азоту).
2. Сибі