Біологічні науки /
8.Фізіологія людини і тварин
Григорова Н.В.
Запорізький національний університет
Вплив
холіноміметика на розвиток
алоксанового
діабету
Алоксан
присутній у плазмі крові та органах людини і тварин. При цукровому діабеті його
вміст у крові підвищений [1]. У зв’язку з цим викликають інтерес моделі діабету, що
отримують введенням тваринам алоксану [1, 2]. Вперше діабет за допомогою цього агенту був отриманий
понад 60 років потому [7]. Незважаючи на багаторічну історію й численні роботи,
чимало питань з патогенезу алоксанового діабету залишаються не з’ясованими.
Особливий
інтерес викликає питання про роль порушень обміну цинку в механізмі розвитку
інсулінової недостатності. Відомо, що два іони цинку здібні зв’язувати шість
молекул інсуліну. Гексамер, який при цьому утворюється, мабуть, накопичується в
В-клітинних гранулах («депо-форма» інсуліну) [3, 6, 8]. Розробка досконалого
методу цитохімічного визначення цинку дозволила вивчити залежність вмісту цього
металу в клітинах В панкреатичних острівців тварин з алоксановим діабетом від
дії холіноміметика пілокарпіну.
Матеріалом
досліджень слугували проби крові та шматочки підшлункової залози 42 мишей і 48
щурів, серед яких 14 мишей і 16 щурів були контрольними (інтактними), інші
отримували ін’єкції пілокарпіну та алоксану. Алоксан уводили під шкіру в дозі
200 мг/кг у вигляді 2 % розчину.
Пілокарпіну гідрохлорид тваринам призначали підшкірно в дозі 1 мг/кг у вигляді 0,02 % розчину мишам, 0,2 % - щурам через 5 діб після ін’єкції
діабетогенного агенту. По закінченні вказаного терміну у алоксанових тварин і
ще годиною пізніше після уведення пілокарпіну у піддослідних мишей і щурів за
життя брали з хвоста для визначення рівня цукру в крові модифікованим методом Хаггедорна-Йенсена, а після забою
методом декапітації брали шматочки підшлункової залози.
Для цитохімічного визначення цинку шматочки органа фіксували протягом
12 годин у холодному (4 ºС) ацетоні, потім проводили через два ксилоли (по
15 хвилин у кожному), суміш 50 % ксилолу та 50 % парафіну (протягом 30 хвилин
при температурі 40 ºС), два рідкі парафіни (по 1,5 години у кожнім при 56
°С) та заливали в парафін. Зрізи 5 – 10 мкм завтовшки депарафінували обробкою у
двох ксилолах (по 3 хвилини у кожному), двох ацетонах (по 3 хвилини у кожному).
Потім на зрізи наносили ацетоновий розчин 8-ТСХ, зрізи промивали протягом 5
хвилин дистильованою водою, замикали в гліцерин і розглядали під люмінесцентним
мікроскопом.
Для цитохімічного визначення інсуліну в панкреатичних клітинах В шматочки підшлункової
залози фіксували в рідині Буена протягом 24 годин і доводили до
парафіну. Депарафіновані зрізи проходили процедури окислення-відновлення, після
чого їх промивали дистильованою водою 5 хвилин і фарбували протягом 6 хвилин
0,25 % спиртовим розчином альдегідфуксину. На препаратах у цитоплазмі В-клітин
острівців виявлялась синьо-фіолетова зернистість. Її кількість слугувала
показником вмісту в клітинах інсуліну.
Інтенсивність цитохімічних реакцій оцінювали за трибальною
системою, запропонованою Соколовським В.В. [4], а також Хейхоу Ф. і Квагліно Д.
[5].
Глікемія у контрольних (інтактних) мишей складала 5,9 ±
0,11 ммоль/л, а у щурів контрольної групи – 5,7 ± 0,08 ммоль/л. При введенні
алоксану спостерігалось підвищення концентрації цукру в крові на 168
% (р < 0,001) у мишей, 153 % (р < 0,001) – у щурів. Під впливом
пілокарпіну глікемія була вище норми на 85 % (р < 0,001) у алоксанових
мишей, 70 % (р < 0,001) – у алоксанових щурів.
В інсулінпродукуючих клітинах В мишей контрольної групи вміст цинку
складав 1,9 ± 0,10 ум.од., а інсуліну – 1,5 ± 0,11 ум.од. У контрольних
(інтактних) щурів ці показники відповідно становили 0,5 ± 0,03 ум.од. і 1,6 ±
0,10 ум.од. Уведення алоксану викликало в клітинах В панкреатичних острівців
зниження кількості металу та гормону відповідно на 67 % (р < 0,001) і 73
% (р < 0,001) у мишей, 60 % (р
< 0,001) і 81 % (р < 0,001) – у щурів. У випадку призначення
холіноміметика пілокарпіну діабетичним тваринам спостерігалось подальше падіння
рівня цинку та інсуліну в острівцевих В-клітинах. При цьому отримані значення
були нижче норми відповідно на 78 % (р < 0,001) і 80 % (р < 0,001) у мишей, 80 % (р <
0,001) і 87 % (р < 0,001) у щурів.
Таким чином, внаслідок пошкоджуючої дії алоксану на острівцевий апарат
мишей і щурів розвиваються гіперглікемія, недостатність цинку та інсуліну в
клітинах В. Під впливом пілокарпіну, що підсилює секреторну активність
В-інсулоцитів, які уціліли, спостерігалось зниження високого рівня цукру в
крові, а в панкреатичних острівцях – більш виражений дефіцит досліджених
внутрішньоклітинних компонентів у тварин. Ці зміни є свідченням погіршення
стану піддослідних тварин.
1. Баранов В.Г., Соколоверова И.М., Гаспарян Э.Г., Ярошевский Ю.А.,
Никитин А.И. Экспериментальный сахарный диабет. Роль в клинической диабетологии. – Л.: Наука, 1983. - 240с.
2. Гольдберг
Е.Д., Ещенко В.А., Бовт В.Д. Сахарный диабет. Этиологические факторы. – Томск:
Изд-во Томск.ун-та, 1993. – 136 с.
3. Гутаревич Г.О., Щербак С.О. Участь мікроелементів у регуляції вуглеводного обміну людини // Ендокринологія. – 2002. – Т.7, №1. – С. 133.
4. Соколовский В.В. Гистохимические
исследования в токсикологии. – Л.: Медицина, 1971. - 172c.
5. Хейхоу Ф., Кваглино Д. Гематологическая
цитохимия. - М.: Медицина, 1983. - 320с.
6. Chausmer A.B. Zinc,
insulin and diabetes //
J.Am.Coll.Nutr. – 1998. – Vol.17, №2. – P. 109 – 115.
7. Dunn G., McLetchie N., Sheehan
H. Necrosis of islets of Langerhans produced experimentally // Lancet. – 1943.
– Vol.244, №6242.
– P.
486–487
.
8. Rosenfeld L. Insulin:
discovery and controversy // Clin. Chem. – 2002. – Vol. 48, № 12. – Р.
2270 – 2288.