ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АНТИОКСИДАНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ АНТИОКСИДАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ ПЛАЗМЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ ПРИ АЛЛОКСАН-ИНДУЦИРОВАННОМ ДИАБЕТЕ В СОЧЕТАНИИ С ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИЕЙ

Инчина В.И.¹, Коробков Д.М.², Репина Е.А.³, Хасан И.К.⁴, Избастыева М.Д.⁵, Хуссейн М.А.⁶

¹Доктор медицинских наук, профессор, ²ORCID: 0000-0001-8948-0052, ³Кандидат медицинских наук, ⁴Аспирант, ⁵Аспирант, ⁶Аспирант, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АНТИОКСИДАНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ АНТИОКСИДАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ ПЛАЗМЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ ПРИ АЛЛОКСАН-ИНДУЦИРОВАННОМ ДИАБЕТЕ В СОЧЕТАНИИ С ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИЕЙ

Аннотация

В ходе исследования изучено влияние антиоксидантных препаратов (мексидол, эмоксипин, димефосфон и a - токоферол) при аллоксан-индуцированном диабете в сочетании с гиперхолестеринемией на показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантные ферменты. Изучены эффекты влияния антиоксидантных препаратов на процессы липопероксидации, а также произведена фармакологическая оценка эффективности антиоксидантных препаратов при коррекции свободнорадикальной патологии с соответствующей интерпретацией данных.

Ключевые слова: антиоксидантные препараты, аллоксан-индуцированный сахарный диабет.

Inchina V. I.¹, Korobkov D.M.², Repina E.A.³, Hasan I. K.⁴, Izbastyeva M.D. ⁵, Hussein M.A.⁶

¹MD, professor, ²ORCID: 0000-0001-8948-0052, ³MD, ⁴Postgraduate student, ⁵Postgraduate student, ⁶Postgraduate student, National Research Ogarev Mordovia State University

EVALUATION OF ANTIOXIDANT MEDICATION INFLUENCE ON PROCESSES OF LIPID PEROXIDATION AND DETERMINATION OF ACTIVITY OF THE SYSTEM OF ANTIOXIDANT PLASMA ENERGY IN THE EXPERIMENT WITH THE USE OF ALLOXAN-INDUCED DIABETES IN COMBINATION WITH HYPERCHOLESTERINEMIA

Abstract

The paper focuses on the effect of antioxidant drugs (mexidol, emoxipin, dimephosfon and a - tocopherol) on patients with alloxan-induced diabetes in combination with the influence of hypercholesterolemia on lipid peroxidation and antioxidant enzymes. Effects of antioxidant drugs influence on lipid peroxidation processes have been studied, as well as pharmacological assessment of antioxidant drug’s effectiveness in the correction of free radical pathology with appropriate interpretation of the data.

Keywords: Antioxidant drugs, alloxan-induced diabetes mellitus.

Введение. На сегодняшний день сахарный диабет (СД) наиболее распространенная эн­докринная патология [1, C.36], представляющая собой значительную проблему для нацио­нального здравоохранения в связи с повышенным риском развития сердечно-сосудистых осложнений, приво­дящих к ранней инвалидизации [1, C.38] и высокой смертности, в связи с чем подбор адекват­ной терапии и достижение необходимой компенсации весьма сложная задача. Учитывая важную роль активации свободно-радикальных процессов в генезе СД [1, C.36], перспективным хи­мическим классом для подобных исследований могут явиться препараты антиоксидантного типа действия.

Цель. Изучить влияние антиоксидантных препаратов (мексидол, эмоксипин, димефосфон и a - токоферол) при аллоксан-индуцированном диабете в сочетании с гиперхолестеринемией на показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантные ферменты.

Материалы и методы.

Изучено действие  мексидола в дозах 5 и 25 мг/кг, эмоксипина в дозе 12,5 мг/кг, димефосфона в дозе 50 мг/кг и a - токоферола в дозе 30 мг/кг на ряд показателей углеводного, липидного, белкового обменов, систему перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в плазме крови экспериментальных животных при сочетанном воздействии экспериментального аллоксан-индуцированного сахарного диабета и экзогенной гиперхолестеринемии. Экспериментальное исследование проводилось на 70 белых нелинейных крысах  обоего пола массой 200 ± 20г. Животные были разделены на 4 группы: I. Интактные животные – 20. II. Животные с экспериментальной гипергликемией – 20. III. Контрольная группа (комбинация сахарного диабета и гиперхолестеринемии – 10.  IV. Животные с экспериментальным сахарным диабетом в условиях экзогенной гиперхолестеринемии – 20. Летальность среди крыс с аллоксан-индуцированным диабетом составила 25%. В контрольной группе летальность составила 30%. В остальных группах гибели животных не произошло.

Результаты и обсуждение. Токсические эффекты аллоксана связаны с образованием каскада свободных радикалов, обладающих повреждающими свойствами. Нами было установлено, что введение аллоксана в эксперименте лабораторным животным активизирует активацию процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). О степени выраженности липопероксидации у животных мы судили по содержанию в плазме крови такого продукта ПОЛ, как малоновый диальдегид (МД). В ходе эксперимента установлено, что к 14 суткам после введения аллоксана отмечен стабильный рост содержания МД в плазме крови животных с 5,57 ± 0,41 ммоль/л до 11,34 ± 0,41 ммоль/л,  р< 0,001, что достоверно выше интактного уровня на 78,91%. Было установлено, что инициация процессов липопероксидации в эксперименте сопровождалась выраженным ингибированием ключевого антиоксидантного фермента – каталазы. Нами зафиксировано, что значения каталазы в аллоксановой группе снижены с 35,15 ± 0,51 мкат/мл/сек до 17,11 ± 0,67 мкат/мл/сек, р < 0,001, что на 55,80 % ниже в сравнение с интактной группой. Нами определено, что воздействие гиперхолестериновой нагрузки на лабораторных животных способствует повышению уровеня МД, о чем свидетельствуют следующие результаты – показатель МД в данной группе повысился до 7,42 ± 0,62 ммоль/л, что достоверно выше интактного уровня на 22,45%. Была выявлена следующая закономерность, что повышение уровня МД сочетается с понижением активности каталазы на 34,81% по сравнению с исходными показателями. Комбинирование аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии способствует выраженному злокачественному течению процессов липопероксидации и значительному ингибированию антиоксидантных ферментов. В случае сочетания аллоксан-индуцированного диабета и гиперхолестеринемии выявлено понижение уровня каталазы с 17,58 ± 0,77 мкат/мл/сек в аллоксановой группе до 12,45 ± 0,78 мкат/мл/сек (р < 0,001), что составляет 36,30% от интактного уровня и свидетельствует о выраженной декомпенсации.

На сегодняшний день, установлено, что аллоксан способствует повреждению полинуклеотидных цепей ДНК в островковых бета-клетках [1, C.36], исходя из этого, протективными эффектами в отношении ДНК, должны обладать те вещества, которые достоверно понижают уровень свободных радикалов в клетках. В нашем эксперименте был исследован защитный в отношении пероксидной патологии эффект у мексидола, эмоксипина, димефосфона и a - токоферола.

В ходе эксперимента было выявлено, что введение животным мексидола в дозе 5 мг/кг оказывает выраженный положительный эффект на динамику процессов ПОЛ и активность антиоксидантных ферментов при моделировании аллоксан-индуцированного сахарного диабета на фоне гиперхолестеринемии. При введении мексидола в дозе 5 мг/кг достоверно понижает уровень МД с 17,33 ± 0,77 ммоль/л в контрольной группе до 4,47 ± 0,18 ммоль/л, что составляет 74,23%. Более того, содержание МД в плазме крови животных данной серии стало достоверно ниже интактных показателей 5,8 ± 0,3 ммоль/л, что свидетельствует о выраженной антиоксидантной активности препарата в условиях эксперимента. Введение мексидола в дозе 5 мг/кг сопровождалось с достоверным повышением каталазной активности в плазме с 11,34 ± 0,36 мкат/мл/сек до 36,11 ± 1,23 мкат/мл/сек, р < 0,001. Использование в ходе эксперимента мексидола в дозировке 25 мг/кг способствовало более полной коррекции нарушений процессов липопероксидации. Уровень каталазы в данной группе возрос до 38,1 ± 1,29 мкат/мл/сек, но не достиг интактных значений. Эффекты других исследуемых препаратов в отношении корригирующего эффекта заметно уступали мексидолу.

Экпериментальное введение эмоксипина привело к понижению содержания в плазме крови животных уровня МД с 17,33 ± 0,77 ммоль/л до 11,40 ± 0,67 ммоль/л, р < 0,001 в сравнении с группой контроля, что соответствует 33,22%, помимо того, использование данного препарата препятствовало снижению активности каталазы в плазме крови и сохранило ее на уровне 26,12 ± 1,40 мкат/мл/сек, р < 0,001.

Выводы. В ходе исследования установлено, что димефосфон ингибирует процессы ПОЛ в меньшей степени, чем другие препараты. Понижения уровня МД в данной группе в сравнении с группой контроля составил 35,97%, и на 85,11% достоверно превысил интактный уровень. Уровень каталазной активности был стабильно зафиксирован на уровне 23,11 ± 1,31 мкат/мл/сек, что превысило показатели контрольной серии на 83,51%, но было достоверно ниже показателей интактных животных 34,95 ± 0,48 мкат/мл/сек.

Каталазная активность при фармакологической коррекции a - токоферолом составила 19,11 ± 1,23 мкат/мл/сек, достоверно превысила контрольный уровень на 32,86%, однако не достигла интактных показателей на 54,10%.

Таким образом, введение экспериментальным животным аллоксана сопровождается выраженной активизацией свободнорадикальных процессов в плазме крови, о чем свидетельствует повышение содержания МД на 77,81% в сравнении с исходными данными. Инициация процессов липопероксидации протекает на фоне выраженной депрессии каталазной активности плазмы крови более чем на 50% от исхода. Сочетание аллоксан-индуцированного диабета и гиперхолестеринемии способствует значительному усугублению свободнорадикальной патологии: рост уровня МД на 50% от аллоксанового уровня, сочетающийся со снижением активности каталазы.

Мексидол в дозах 5 мг/кг и 25 мг/кг оказал сопоставимый фармакологический эффект. Применение мексидола полностью препятствовало инициации процессов липопероксидации в плазме крови. Другие исследуемые препараты по степени выраженности корригирующего эффекта расположились следующим образом: эмоксипин > димефосфон > a - токоферол.

Список литературы / References

1. Коробков Д.М. Оценка влияния факторов риска при метаболическом синдроме/Д.М.Коробков, А.А. Усанова//В сборнике: Фундаментальные и прикладные науки сегодня Материалы VIII международной научно-практической конференции. н.-и. ц. «Академический». -2016. -С. 36-38.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Korobkov D. M. Otsenka vliianiia faktorov riska pri metabolicheskom sindrome [Assessment of the impact of risk factors in metabolic syndrome] /D. M. Korobkov, A. A. Usanova// V sbornike Fundamentalnye i prikladnye nauki segodnia Materialy VIII mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [ In the collection: Fundamental and Applied Sciences today Materials of the VIII International Scientific and Practical Conference] n. –i. ts. «Akademicheskii». -2016. –Р. 36-38. [in Russian].