РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2007, том 47, № 4, с. 476-480
^ ОБЩАЯ
РАДИОБИОЛОГИЯ
УДК 599:539.1.047:616-092
ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ЖИВОТНЫХ С АЛЛОКСАНИНДУЦИРОВАННЫМ ДИАБЕТОМ
© 2007 г. Е. Ф. Конопля, Г. Г. Верещако, Г. А. Горох*, Е. В. Андронова, О. В. Лукьяненко
Институт радиобиологии HAH Беларуси, Гомель, Беларусь
Установлено, что в различные сроки после радиационного воздействия в дозе 1.0 Гр происходит ухудшение состояния диабетогенных животных; это выражается в значительном снижении массы тела, выраженной гипергликемии, резком падении количества лейкоцитов крови, интенсификации энергетических процессов в сохранившихся лимфоцитах, дискоординации липидного обмена и ти-реоидного статуса, а также достоверном торможении активности 5'-дейодиназы в ткани печени.
Аллоксановый диабет, внешнее облучение в дозе 1.0 Гр, кровь, лейкоциты, лимфоциты, ЛДГ, СДГ, иммунореактивный инсулин (ИРИ), глюкоза, показатели липидного обмена, тиреоидная система.
В последние годы отмечается неуклонный рост числа больных сахарным диабетом, который превратился в одну из важнейших проблем современной медицины [1, 2]. Одна из возможных причин этого явления - ухудшение экологической ситуации, в том числе вызванное аварией на Чернобыльской АЭС. Однако оценке роли радиационного фактора как фактора риска в развитии диабета до сих пор уделяется недостаточное внимание. Поэтому представляет особую актуальность комплексное изучение состояния животных с вызванным экспериментально сахарным диабетом, подвергнутых облучению в дозе 1.0 Гр.
Одна из наиболее распространенных моделей экспериментального диабета - аллоксановый диабет, который широко используется в медико-биологических исследованиях. Поражение в-кле-ток поджелудочной железы после введения аллок-сана приводит к метаболическим последствиям, характерным для инсулиновой недостаточности [3-5]. Ранее было показано, что предварительное облучение животных в дозах 0.5 и 1.0 Гр оказывает защитное действие от аллоксанового диабета [6]. В то же время развитие диабета, вызванного экспериментально с помощью аллоксана, при последующем радиационном воздействии практически не изучено.
Цель настоящей работы - анализ состояния белой крови, метаболических показателей угле-водно-липидного обмена и тиреоидного статуса облученных в дозе 1.0 Гр крыс на фоне аллоксанового диабета.
*Адресат для корреспонденции: Беларусь, 246007 Гомель, ул. Федюнинского, 4, Институт радиобиологии НАН Беларуси; тел.: ((0232) 57-07-06, 58-26-40; тел./факс: (0232) 5707-06; e-mail: irb@mail.gomel.by.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Опыты проводили на белых крысах самцах стадного разведения (исходный возраст 4.5 мес, масса 225 ± 5.43 г). Все животные были разделены на 4 группы: 1) контрольные крысы; 2) животные с экспериментально вызванным аллоксано-вым диабетом; 3) крысы, подвергнутые внешнему облучению в дозе 1.0 Гр; 4) животные, с экспериментально вызванным аллоксановым диабетом и облученные в дозе 1.0 Гр.
Сахарный диабет вызывали путем подкожного однократного введения моногидрата аллоксана (мезоксалилмочевины) в физрастворе в дозе 80 мг/кг массы. Часть интактных и диабетогенных животных на 14-е сут после инъекции аллоксана подвергали облучению в дозе 1.0 Гр (установка "ИГУР-1", источник у-лучей мощность дозы 90 сГр/мин). Контролем служили интактные крысы соответствующего возраста и пола.
Эксперименты ставили на 3-и, 10-е и 30-е сут после радиационного воздействия (соответственно на 10-е, 24-е и 44-е сут после введения аллоксана). Перед опытом крыс взвешивали. После их декапитации собирали кровь, извлекали поджелудочную железу и печень. В крови животных определяли количество лейкоцитов и абсолютное количество нейтрофилов, лимфоцитов и моноцитов общепринятыми клиническими методами [7]. Для выявления цитохимической активности лимфоцитов готовили мазки крови, после их высушивания на воздухе фиксировали 30 с в 60%-ном водном ацетоне, насыщенном ЭДТА. Активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ, КФ, 1.1.1.27) и сукцинатдегидрогеназы (СДГ, КФ 1.3.99.1) определяли цитохимически по Р.П. Нарциссову с использованием п-нитротетразолия фиолетового в
%
320 280 240 200 160 120 80 40
10
30
% 140
130 120 110 100 90
4
%
350 300 250 200 150 100 50
3 10 30 Сроки после воздействия, сут
□ 1 И2 Ш
В
10
30
Рис. 1. Изменение массы тела, уровня глюкозы и ИРИ в сыворотке крови крыс при введении аллоксана в дозе 80 мг/кг (А), облучении в дозе 1.0 Гр (Б) и их совместном действии (В), в % от контрольных значений. * - достоверное отличие от контроля; 1 - масса тела; 2 - глюкоза; 3 - ИРИ.
качестве акцептора водорода [8]. Подсчет гранул формазана проводили в 50 лимфоцитах в каждом препарате при увеличении х900 и рассчитывали их среднее количество в расчете на 1 клетку. В сыворотке крови определяли содержание имму-нореактивного инсулина (ИРИ) с помощью наборов РИА производства "ХОП ИБОХ" (Беларусь), глюкозы, общего холестерина (ОХ), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ) ферментативным методом с помощью наборов реактивов "Кормэй-Диана" (Польша), общих липидов (ОЛ) - с помощью наборов реактивов НПО "Анализ-Х" (Беларусь), тиреоидных гормонов (трийодтироксина - Т3 и тироксина - Т4) с помощью наборов ИФА-Т3, Т4 "Хема" (Россия) на анализаторе "Тест", а также активность 5'-дейодиназы тироксина в гомогена-те ткани печени по модифицированному методу [9]. Полученные данные обрабатывали методами биологической статистики.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При реализации модели аллоксанового диабета возникло ряд проблем, обусловленных состоянием животных после введения препарата. Уже в начальном периоде после его введения (1-3 сут) отмечалась высокая летальность животных, в последующие дни погибали единичные крысы; выживаемость крыс спустя две недели после введения препарата на момент облучения животных составила 48.3%, что вполне сопоставимо с данными других авторов [3]. У выживших животных отмечалось выпадение шерсти, полиурия, беспокойное поведение, наблюдалось снижение массы тела (особенно значительно к 24-м сут после введения аллоксана).
Модель сахарного диабета оценивали по содержанию в сыворотке крови глюкозы и ИРИ.
О существенном нарушении инсулинпроизво-дящей функции (т.е. нарушении функции клеток поджелудочной железы) и возникновении диабе-тогенного состояния у крыс, которым вводили аллоксан, свидетельствовали концентрация глюкозы в сыворотке крови, которая значительно повышалась (до 9.9; 19.1 и 10.7 ммоль/л соответственно на 17-е, 24-е и 44-е сут), и достоверное падение уровня ИРИ в сыворотке крови более чем в два раза по сравнению с интактными животными на 24-е сут после воздействия (рис. 1).
После введения препарата, особенно в начальном периоде, наблюдается ухудшение общего состояния диабетогенных животных, что подвер-ждается количественным анализом форменных элементов белой крови (табл. 1). После введения аллоксана на 17-е сут в крови животных отмечалось снижение числа лейкоцитов (на 45%) на фоне выраженной нейтрофилии (185.7%) и уменьшении в три раза количества лимфоцитов по сравнению с контролем. Уровень нейтрофилов, по-видимому, отражает вовлечение этих клеток крови в развитие патологического процесса в организме [10]. Одновременно в лимфоцитах крови отмечается интенсификация энергетических процессов, более выраженная для активности ЛДГ. В последующие сроки после введения препарата у диабетогенных животных происходит постепенная нормализация состояния лейкоцитов.
Излучение состояния липидного обмена у животных с аллоксановым диабетом не выявило выраженной динамики изучаемых показателей (табл. 2). Тем не менее можно отметить некоторое снижение в сыворотке крови животных уровня триглицеридов (на 12.9%) и достоверное повы-
3
3
Таблица 1. Изменение количества клеток лейкоцитарной системы и активность ЛДГ и СДГ в лимфоцитах крови крыс при раздельном и совместном введении аллоксана (80 мг/кг) и облучении в дозе 1.0 Гр
Изучаемые показатели К 1.0 Гр А1 А1 + 1.0 Гр
3-и сут
Лейкоциты, 109/л 5.05 ± 0.56 0.97 ± 0.08* 2.78 ± 0.52* 0.88 ± 0.07*
Нейтрофилы, 109/л 0.70 ± 0.11 0.59 ± 0.04 1.30 ± 0.2 0.46 ± 0.03
Лимфоциты, 109/л 4.19 ± 0.42 0.33 ± 0.03* 1.39 ± 0.30* 0.30 ± 0.04*
Моноциты, 109/л 0.10 ± 0.04 0.02 ± 0.008 0.06 ± 0.02 0.10 ± 0.03
ЛДГ, усл. ед. 17.03 ± 0.42 21.84 ± 0.51* 21.38 ± 0.51* 24.50 ± 0.76*
СДГ, усл. ед. 15.38 ± 0.42* 18.80 ± 0.50 16.93 ± 0.46 21.17 ± 0.54*
10-е сут
Лейкоциты, 109/л 4.68 ± 0.43 1.82 ± 0.30* 4.46 ± 0.94 1.15 ± 0.11*
Нейтрофилы, 109/л 0.67 ± 0.08 0.82 ± 0.15 1.38 ± 0.22* 0.63 ± 0.11
Лимфоциты, 109/л 3.83 ± 0.37 0.93 ± 0.16* 2.86 ± 0.70 0.48 ± 0.02*
Моноциты, 109/л 0.1 ± 0.04 0.04 ± 0.01 0.06 ± 0.04 0.01 ± 0.00
ЛДГ, усл. ед. 23.17 ± 0.51 27.73 ± 0.58* 26.56 ± 0.69 30.10 ± 0.72*
СДГ, усл. ед. 15.52 ± 0.40 24.84 ± 0.65* 25.86 ± 0.76* 27.93 ± 0.77*
ИРИ, пмоль/л 71.6 ± 4.7 78.9 ± 3.6 33.0 ± 8.7* 42.0 ± 7.9*
30-е сут
Лейкоциты, 109/л 3.28 ± 0.48 1.96 ± 0.39 3.64 ± 0.61 2.81 ± 0.38
Нейтрофилы, 109/л 0.57 ± 0.09 0.60 ± 0.13 0.58 ± 0.19 0.85 ± 0.22
Лимфоциты, 109/л 2.64 ± 0.46 1.25 ± 0.26* 2.87 ± 0.55 1.87 ± 0.44
Моноциты, 109/л 0.03 ± 0.02 0.05 ± 0.02 0.07 ± 0.02 0.03 ± 0.01
ЛДГ, усл. ед. 17.03 ± 0.44 21.84 ± 0.85* 21.38 ± 1.21* 24.58 ± 1.86*
СДГ, усл. ед. 21.73 ± 1.54 32.07 ± 1.04* 27.52 ± 1.95 32.90 ± 1.61*
Примечание. * - достоверное отличие от контроля прир < 0.05; К - контроль; 1.0 Гр - животные, подвергнутые облучению в дозе 1.0 Гр; А1 - животные, которым вводили аллоксан (80 мг/кг); А1 + 1.0 Гр - диабетогенные животные, подвергнутые облучению в дозе 1.0 Гр.
шение концентрации общих липидов более чем на 60% (р < 0.05), соответственно на 17-е и на 24-е сут после введения аллоксана, что, вероятно, указывает на мобилизацию неуглеводных энергетических ресурсов при диабетогенном состоянии.
У животных с аллоксановым диабетом наблюдалась тенденция к снижению в сыворотке крови уровня тироксина на 17-е сут (до 70.8%) и его повышение более чем на 20% на 24-е сут после введения препарата; особенно значительные изменения в исследуемые сроки выявляются в активности д
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.