ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ACACIA NILOTICA НА УРОВЕНЬ ГЛИКЕМИИ, ГИСТОПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ И НЕКОТОРЫЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ, НАБЛЮДАЕМЫЕ У КРЫС С АЛЛОКСАНОВЫМ ДИАБЕТОМ
ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ACACIA NILOTICA НА УРОВЕНЬ ГЛИКЕМИИ, ГИСТОПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ И НЕКОТОРЫЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ, НАБЛЮДАЕМЫЕ У КРЫС С АЛЛОКСАНОВЫМ ДИАБЕТОМ
Аннотация
Цель исследования: оценка применения Acacia nilotica на уровень гликемии, гистопатологические изменения в поджелудочной железе и некоторые иммунологические изменения, наблюдаемые у крыс с аллоксановым диабетом. К 21-ому дню нами зафиксировано статистически значимое снижение массы тела в группе 3 на 13,4%. В группе 3 уровень TNF-α, на 7-е сутки составил 32,5 ± 0,84 пг/мл, что статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 на 19,7%. Введение AN модулирует про- и противовоспалительные пути и оказывает защитное действие. Резюмируя полученные нами результаты, можно сказать, что применение AN в комплексной терапии диабета для уменьшения воспаления и гипергликемического повреждения целесообразно.
1. Введение
Лекарственное растительное сырье является огромным ресурсом для производства лекарств, и действительно, лекарственные растения обладают низкой токсичностью, а также превосходной биологической активностью. Acacia nilotica (AN) содержит множество биоактивных компонентов, таких как эллаговая кислота, изокверцитин, лейкоцианадин, кемпферол-7-диглюкозид, производные катехина, производные апигенина и т. д. Растительные фенолы и полифенолы все больше привлекают внимание из-за своих полезных терапевтических свойств, включая антиоксидантные, противовоспалительные и многие др.
, . AN обладает иммуномодулирующим действием для минимизации воспаления , . Воспаление и окислительный стресс опосредуют различные патофизиологические механизмы многих заболеваний. Воспаление – это сложная биологическая реакция, опосредованная провоспалительными цитокинами, такими как фактор некроза опухолей-альфа (TNF-α) и интерлейкин-10 (IL-10) , , . Баланс между титрами TNF-α и титрами IL-10 играет важную роль в поддержании гомеостаза воспаления. Цель исследования – оценка применения AN на уровень гликемии, гистопатологические изменения в поджелудочной железе и некоторые иммунологические изменения, наблюдаемые у крыс с аллоксановым диабетом.2. Методы и принципы исследования
Приготовление водного экстракта AN проводилось по общепринятой и ранее опубликованной методике . В данном исследовании приняли участие 36 беспородных крыс обоего пола (вес 158-201г.). Группы – 2, 3 (диабетические крысы) получили однократную дозу подкожного (п\к) введения раствора аллоксана-тетрагидрата (АЛТТ) из расчета 30 мг/ на 100 г массы тела. Крысы были поделены на 3 группы по 12 крыс в каждой группе: группа 1 – интактные животные (контроль 1); группа 2 – диабет без лечения; группа 3 – диабет + AN перорально (0,25 г/кг массы/день) в течение 21 дня.
Образцы крови забирались из хвостовой вены по стандартной методике, анализ уровня гликемии проводился на анализаторе HUMASTAR 600. Контроль массы тела проводился до эксперимента, на 7-е и 21-е сутки. Экспериментальные крысы (по 6 крыс в группе) были выведены из эксперимента путем эвтаназии на 7-е и 21-е сутки. Поджелудочная железа была быстро препарирована. Ткани поджелудочной железы были быстро извлечены, зафиксированы в течение 24 ч в 10% нейтральном формалине, обезвожены, обработаны ксилолом и залиты в парафин. Ткани были окрашены гематоксилином и эозином для оценки общей гистологической структуры.
В ходе данного исследования мы также оценивали сывороточные уровни TNF-α и IL-10 (уровень данных цитокинов мы оценивали иммуноферментным методом в сыворотке с помощью тест-систем фирмы Bender MedSystems на иммуноферментном автоматическом анализаторе «Personal lab»). Данные были обработаны с помощью программы SPSS (Statistical Analyses for Social Science, Version 8). Для статистической обработки был применен t-критерия Стьюдента и критерий Манна-Уитни. Результаты продемонстрированы следующим образом: М ± m (М – среднее, m – ошибка среднего). Данные значимы при р<0,05.
3. Результаты и их обсуждение
Введение AN животным в группе 3 способствовало снижению веса в сравнении с группой 2. К 21-ому дню нами зафиксировано статистически значимое снижение массы тела в группе 3 на 13,4% в сравнении с контролем 1, что составило 134,6±8,17г., р<0,05. В группе 2 уровень глюкозы на 7-е и 21-е сутки составил 14,71 ± 0,43 ммоль/л и 14,76 ± 0,36 ммоль/л соответственно, р<0,05. Применение AN перорально (0,25 г/кг массы/день) способствовало снижению уровня гликемии, так, уровень гликемии на 7-е сутки был статистически значимо ниже на 66,4% в сравнении с группой 2, уровень гликемии на 21-е сутки был статистически значимо ниже на 66,9% в сравнении с группой 2, р<0,05. Воспаление и окислительный стресс опосредуют различные патофизиологические механизмы многих заболеваний. Баланс между титрами TNF-α и титрами IL-10 играет важную роль в поддержании гомеостаза воспаления. При оценке титров TNF-α и IL-10, выявлена следующая закономерность: так, уровень TNF-α в группе 1 составил 27,3 ± 0,63 пг/мл и 27,1 ± 0,62 пг/мл на 7-е и на 21-е сутки соответственно, p<0,01. В группе 3 уровень TNF-α, на 7-е сутки составил 32,5 ± 0,84 пг/мл, что статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 на 19,7%, p<0,01; на 21-е сутки данный показатель в группе 3 составил 29,3 ± 0,82 пг/мл, что статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 на 26,1%, p<0,01. Уровень IL-10 на фоне применения AN в группе 3 на 7-е сутки составил 704,5 ± 2,27 пг/мл, что статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 на 21,7%, p<0,01; титры IL-10 на фоне применения AN в группе 3 на 21-е сутки составили 687,6 ± 2,49 пг/мл, что статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 на 20,8%, p<0,01. Способность AN снижать провоспалительные цитокины и медиаторы окислительного стресса, может иметь большое практическое значение.
Гистологическое исследование тканей поджелудочной железы показало, что инъекция аллоксана через 7 дней вызвала сильное утолщение артериальной стенки с гипертрофией ядер клеток интимы, слабо окрашенными ядрами мышечных клеток средней оболочки и сильно деформированной соединительной тканью адвентициальной оболочки, гемолизированными клетками крови внутри артерии в дополнение к наличию отечных участков вокруг панкреатических ацинусов. На 21-е сутки в группе 2 у животных были обнаружены сильно атрофированные и деформированные островки Лангерганса. У животных в группе 3 (рис. 1), в срезах поджелудочной железы отмечалось улучшение архитектуры островков Лангерганса и панкреатических ацинусов через 7 дней по сравнению с группой 2 с небольшим увеличением отложения коллагеновых волокон между экзокринными ацинусами и вокруг островков Лангерганса. На 21-е сутки островки Лангерганса и экзокринные ацинусы практически полностью восстановили свою нормальную структуру, но отмечались тонкие разбросанные коллагеновые волокна, поддерживающие стенки артерии и вены, вокруг островков Лангерганса и между панкреатическими ацинусами.

Рисунок 1 - Пример срезов ткани поджелудочной железы у животных в группе 3 на 21-е сутки от начала эксперимента
Примечание: стрелками указаны островки Лангерганса (восстановление клеточной архитектоники на фоне применения A. nilotica). Окраска гематоксилин и эозин; а) увеличение: х250; б) увеличение: х400
4. Заключение
Гипергликемия – катализатор многих процессов, особенно окислительного стресса, воспаления и апоптоза, и все это ускоряет развитие резистентности к инсулину и деградации β-клеток. В ходе данного исследования мы отметили признаки улучшения гистопатологических изменений и состояния островков Лангерганса, а также ацинусов поджелудочной железы, наблюдаемых у животных в группе 3 после лечения AN. Можно предположить, что AN оказывает свое гипогликемическое действие, активируя инсулиновые рецепторы. Многие компоненты, включая полифенолы, танины и флавоноиды (такие как кверцетин), обнаружены в AN
, .Танины улучшают функцию β-клеток поджелудочной железы и способствуют секреции инсулина. Кверцетин является антиоксидантом, следовательно, он защищает от перекисного окисления липидов
, , . Введение AN модулирует про- и противовоспалительные цитокины, поэтому AN может применяться в комплексной терапии диабета для уменьшения воспаления и гипергликемического повреждения. Проделанная нами работа создает парадигму для будущих исследований по изучению экспрессии генов/маркеров воспалительных клеток, которые модулируют и регулируют механизм действия и взаимосвязь между AN и различными реакциями клеток, для получения оптимизированного терапевтического эффекта AN.