РАЗДЕЛ 2
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Модель стрептозотоцин-индуцированной диабетической нейропатии
Дефекты периферической нервной системы широко распространены у людей, больных
сахарным диабетом. По крайней мере, 50% диабетических пациентов страдают одной
из форм нейропатии. В настоящее время, краеугольным камнем лечения этих больных
является поддержание нормального уровня сахара в плазме крови, путем введения
инсулина. Однако гипергликемия сама по себе есть следствие, а не причина
диабета. С целью установить патогенез диабетической нейропатии и разработать
возможные методы лечения и были разработаны модели нейропатий у животных.
Следует подчеркнуть, что ни одна модель не является совершенной, и нельзя
утверждать, что, экспериментально вызванный сахарный диабет у крыс или мышей,
может полностью отражать развитие заболевания у человека. Одной из проблем
является продолжительность развития нейропатии в модели диабета у грызунов, в
связи с тем, что время развития нейропатии у человека достаточно
продолжительное. Возможно, что у диабетических животных и развивалась бы
полноценная нейропатия, если бы они жили достаточно долго.
Модели диабета у животных могут быть разделены на те, в которых животные
становятся диабетическими вследствие определенных экспериментальных процедур, и
на те, в которых диабет развивается у животных спонтанно, вследствие
генетической предрасположенности.
Существуют разнообразные методы, используемые для того, чтобы вызвать диабет,
такие как резекция поджелудочной железы, воздействие вирусами и приложение к
клеткам цитотоксических агентов, например, аллоксана [314]. Но самым
распространенным методом индукции экспериментального сахарного диабета является
внутривенное или внутрибрюшинное введение цитотоксического агента b-клеток –
стрептозотоцина.
Стрептозотоцин это Д-глюкозамидная производная N-метил-N-нитросуреи, он
проникает в клетку, предположительно, через GLUT-2 транспортер глюкозы, который
в больших количествах присутствует в мембране производящих инсулин b-клеток
островков Лангельгарца (Langerhans) [384]. Данное предположение подтверждается
тем, что у генетически модифицированной клеточной линии RINm5F инсулиномы,
клетки которой не экспрессируют данный транспортер, обнаруживается полная
нечувствительность к СТЗ [140].
Гематоэнцефалический барьер является непроницаемым для стрептозотоцина,
поскольку в нем отсутствует специфический транспортер глюкозы GLUT-2, таким
образом, прямое действие на центральную нервную систему, вызванное внутривенным
или внутрибрюшинным введением стрептозотоцина, исключается [384]. Несмотря на
то, что для грызунов с стрептозотоцин - индуцированным диабетом являются
характерными гипоинсулинемия и гипергликемия, постоянное введение инсулина не
является необходимым условием их выживания. Для заболевших животных характерным
является уровень глюкозы в плазме крови порядка 19-25 мМ. Подобно людям больным
диабетом, у крыс с стрептозотоцин - индуцированным диабетом развиваются
повреждения внутренних органов, которые затрагивают глаза, почки, сердце,
кровеносные сосуды и нервную систему [314].
Преимущества модели стрептозотоцин - индуцированного диабета состоят в том, что
она является подробно описанной. Кроме того, диабет может быть вызван в любом
заданном возрасте, что позволяет, например, изучение взаимодействия диабета и
процессов старения [211]. Хотя модель доказала свою безусловную адекватность и
полезность в изучении эффекта хронической гипергликемии, ее невозможно
поставить в строгое эндокринологическое соответствие 1-му типу сахарного
диабета, ввиду несоответствия ее патогенеза и клинического течения.
Для оценки адекватности стрептозотоциновой модели сахарного диабета у крыс,
необходимо провести сравнение изменений основных функций организма,
происходящих у грызунов и у человека. В крысиной модели стрептозотоцин –
индуцированного диабета, так же как и у людей, наблюдаются функциональные и
биохимические изменения в организме животных, однако морфологические изменения
выражены несколько слабее, даже при длительном течении заболевания [397,423].
Отмечено уменьшение скорости проведения моторных нервов [165,226], которое
развивается уже через 4 недели после начала заболевания, причем данные
изменения не корректируются введением инсулина [165]. Изменения в кровяном
снабжении нейронов и метаболизм глюкозы по сорбитоловому пути, подобные
наблюдаемым у человека, регистрируются также и у крыс с экспериментальным
диабетом [195]. Таким образом, модель стрептозотоцин – индуцированной
диабетической нейропатии демонстрирует свою несомненную адекватность, однако, к
переносу выводов, полученных с использованием данной модели, на человека надо
относится с некоторой осторожностью.
2.1.1. Метод получения экспериментального диабета
Для получения модели экспериментального диабета мы использовали самцов крыс
линии Wistar в возрасте 21 постнатального дня. Диабет вызывался одной
внутрибрюшинной инъекцией стрептозотоцина, растворенного в 0.9 % растворе NaCl
(NaCl, Галичфарм, Украина), из расчета 80 мг на кг веса животного.
Цитотоксический эффект стрептозотоцина, по видимому, связан с повреждением
спирали ДНК, что опосредовано алкилирующей активностью его
N-метил-N-нитросурейной части [321]. Подобное повреждение ДНК ведет к
сопутствующей активации поли-(АДФ-рибоза)-полимеразы, что, в свою очередь,
приводит к уменьшению уровня НАД+ и к истощению АТФ, которая расходуется на
восстановление ДНК. Этот процесс, в конечном итоге, приводит к прекращению
выработки инсулина и некрозу клетки [1
- Київ+380960830922