Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.05 – фармакологія. - Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ, 2006.
Дисертація присвячена дослідженню ефективності нейропептиду кишково-мозкової групи - холецистокініну, його синтетичниго сульфатованого октапептиду (26-33) при моделюванні діабету стретозотоціном у щурів. Обґрунтовано його застосування з метою підвищення ефективності лікування цукрового діабету I типу.
Визначено, що ХЦК26-33, введений різними шляхами при цукровому діабеті у щурів, значно знижував рівень глюкози в крові, підвищував рівень інсуліну, у результаті чого поліпшувалися біохімічні, цитохімічні показники, а також змінювалися морфометричні параметри еритроцитів та їхня здатність включати інсулін і катехоламіни. При цьому зменшувалась гіперфагія у щурів при всіх шляхах його введення. Найбільш ефективним у монотерапії було інтраперитонеальне введення пептиду та шляхом кон’юнктивальних інстиляцій, найменш – інтрацеребровентрикулярне. Монотерапія ХЦК26-33 мала недостатній гіпоглікемічний, виражений анорексигенний ефект і слабко впливала на активність ВРО й АОЗ в еритроцитах. Інсулін, здійснюючи очікуваний гіпоглікемічний ефект, недостатньо гальмував активність ВРО. Комбіноване застосування інсуліну і ХЦК26-33, була найбільш ефективним і призводило до нормалізації рівня глюкози й інсуліну в крові, при цьому нормалізувалися морфометричні параметри еритроцитів, здатність включати гормони, активність ВРО й АОЗ еритроцитів.
Проведенні дослідження свідчать про те, що ефекти ХЦК26-33 обумовлені насамперед його впливом на основні патогенетичні ланки цукрового діабету I типу. Отримані дані є основою для рекомендації синтетичного ХЦК26-33до подальших випробувань з метою створення препаратів для підвищення ефективності фармакотерапії цукрового діабету й профілактики його ускладнень.
У дисертації наведено нове рішення актуальної задачі фармакології – підвищення ефективності терапії цукрового діабету шляхом використання сульфатованої форми синтетичного холецистокініна октапептиду (26-33).
Розвиток стрептозотоциніндукованого цукрового діабету у щурів лінії Вістар протягом 3 тижнів призводить до збільшення морфометричних параметрів еритроцитів та зменшення їх до кінця 5 тижня (площі: з 35,43±0,09 мкм2 до 36,58±0,08 мкм2 через 3 тижні і до 34,32±0,11 мкм2 через 5 тижнів, периметру: відповідно з 22,19±0,05 - 22,57±0,02 до 21,88±0,04 мкм і середнього діаметру: відповідно з 6,69±0,02 мкм - 6,81±0,01 до 6,60±0,01мкм). Вміст інсуліну в еритроцитах знижується протягом 5 тижнів на 16% (р< 0,001), а катехоламінів – збільшується на 23% (р<0,001). Активність вільнорадикального окиснення в еритроцитах протягом усього періоду розвитку стрептозотоциніндукованого діабету зростала (ПЗ на 51% (р<0,01), ДК на 56% (р<0,01), ШО в 6 разів (р<0,001), МДА з 27,76±1,50 до 42,31±8,71 мкМ/мл), а антиоксидантного захисту – знижувалася (активність каталази збільшувалась в 2 рази (р<0,01), а вміст -токоферолу зменшувався з 5,86±0,11 до 2,99±0,15 мкМ/мл (р<0,01)).
Використання ХЦК26-33 на протязі десяти діб (незалежно від шляху введення) у інтактних тварин вірогідно знижує вміст глюкагону в a-клітинах панкреатичних острівців на 11% (р< 0,001) та інсуліну в b-клітинах на 14% (р< 0,001). При цьому концентрація інсуліну в сироватці крові зменшувалась в середньому на 26% (р<0,01). Знижувався вміст інсуліну в еритроцитах, взятих із центральних відділів судинного русла в залежності від шляху введення ХЦК26-33 на 6-12% (р<0,001),при одночасному збільшенні інсуліну в еритроцитах, узятих із хвостової вени. Вміст катехоламінів в еритроцитах крові щурів зростав на 14-16% (р<0,001) незалежно від ділянки судинного русла, з якого вони були відібрані.
Інсулін тривалої дії, який вводили щурам із цукровим діабетом інтраперитонеально в дозі 3 Од/кг, знижував рівень глюкози до нормальних показників, однак не нормалізував функціональну активність b- і -клітин панкреатичних острівців. Змінювалася активність вільнорадикального окиснення в еритроцитах: збільшувався вміст ПЗ на 8% (р< 0,01), знижувався вміст ДК на 7% (р<0,05) і шифових основ на 5% (р<0,001), не досягаючи нормальних показників і не впливаючи на активність антиоксидантного захисту в них. Площа, периметр, діаметр, коефіцієнт форми еритроцитів зменшувалися на 3-6% (р< 0,05), не досягаючи показників інтактних тварин. Вміст в еритроцитах інсуліну і катехоламінів не відновлювався.
У щурів із цукровим діабетом найбільш виражені позитивні зміни показників реєструвалися при 10 денних введеннях ХЦК26-33 інтраперитонеально в дозі 18,4 мкг/кг або шляхом інстиляції в кон’юнктивальну порожнину обох очей по 0,4 мкг/кг, що призводило до посилення продукції інсуліну b-клітинами панкреатичних острівців (вище показників норми), у результаті чого гальмувалася продукція глюкагону в -клітинах цих же острівців. Ці зміни сприяли зниженню рівня глюкози в крові з 22,39±1,94 до 6,95±2,24 ммоль/л (при інтраперитонеальних введеннях) і підвищенню вмісту інсуліну в сироватці крові до 92,3±10,31 нмоль/л (р< 0,01). Нормалізувалися морфометричні параметри еритроцитів, вміст інсуліну та катехоламінів в них. Вміст продуктів вільнорадикального окиснення в еритроцитах знижувався при кон’юнктивальних інстиляціях і вірогідно не відрізнявся від показників інтактних щурів (ПЗ – 8,85±0,75 у.од. та 8,06±0,05 у.од. у інтактних тварин (р<0,01), ДК – відповідно 4,22±0,42 у.од. та 3,76±0,06 у.од., МДА – відповідно 36,71±2,81 мкМ/мл та 27,76±1,50 мкМ/мл).
Комбіноване застосування ХЦК26-33, (інтраперитонеальне введення або шляхом кон’юнктивальних інстиляцій) та інсуліну призводило до зниження рівня глюкози в крові на 23%-25% (р< 0,01) і відновлення рівня інсуліну в сироватці крові, сприяло нормалізації морфометричних параметрів еритроцитів і накопиченню в них інсуліну та катехоламінів. Це знижувало активність вільнорадикального окиснення (вмісту ПЗ, ДК, МДА до рівня норми) та підвищувало активність системи антиоксидантного захисту в еритроцитах удвічі (р< 0,01). У щурів зменшувалось споживання їжі до нормального.
Застосування ХЦК26-33на фоні введень інсуліну при цукровому діабеті у щурів сприяло вираженому лікувальному ефекту, що проявлялось нормалізацією рівнів глюкози, інсуліну в крові, підвищенням вмісту інсуліну в b- клітинах та зменшенням вмісту глюкагону в - клітинах панкреатичних острівців до нормальних показників, а також морфометричних параметрів еритроцитів та вмісту в них інсуліну, катехоламінів і споживання їжі тваринами. Позитивні ефекти ХЦК26-33 при експериментальному діабеті у щурів обумовлені, перш за все, нормалізуючим впливом на інсулінопродукцію b- клітинами панкреатичних острівців і зниженням споживання їжі.
Найбільш виражений вплив при моно- і комбінованому застосуванні ХЦК26-33 спостерігався при інтраперитонеальному та конюнктивальному шляхах введення, тому що в цьому разі ХЦК26-33 реалізує свої ефекти як через структури ЦНС, так і безпосередньо через рецептори, які локалізовані на клітинах панкреатичних острівців. Інтрацеребровентрикулярне введення було мало ефективне, тому що регуляція вуглеводного обміну при такому шляху регулюється пептидом через структури ЦНС, крім того при цьому реалізується переважно анорексігенний механізм.
Публікації автора:
Красько Н.П., Орловський М.А. Состояние гормондепонирующей функции эритроцитов в условиях хронического введения холецистокинина октапептида. /Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки і практики. –1999. –Вип. III. – С. 110-113. (Особистий внесок здобувача: планування експерименту, моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в еритроцитах., дослідження споживання їжі, води, масси щурів).
Орловський М.А., Красько Н.П. Эффекты хронического введения холецистокинина октапептида на состояние интактных и диабетических животных. /Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки і практики. –1999. –Вип. IV. – С. 90-93. (Особистий внесок здобувача: моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в ендокринних клітинах панкреатичних острівців при введенні холецистокініну.)
Красько Н.П. Влияние холецистокинина октапептида (26-33) на морфометрические показатели эритроцитов и их катехоламин- и инсулин-депонирующую способность у диабетических животных. //Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки і практики. –2000. – Вип. VI. – С. 303-306.
Тржецинський С.Д., Красько М.П. Стан гормонального, вуглеводного, ліпідного обміну та вільнорадикального окислення у тварин з експериментальним діабетом. //Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. –2001. -№2 (14). – с. 83-88. (Особистий внесок здобувача: моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в ендокринних клітинах панкреатичних острівців та в еритроцитах.)
Колесник Ю.М., Дунаев В.В., Красько М.П. Вплив холецистокініну октапептиду (26-33) на ендокринну функцію підшлункової залози у тварин з експериментальним діабетом. //Одеський медичний журнал. -2003.-№6(80). –С. 39-42. (Особистий внесок здобувача: моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в ендокринних клітинах панкреатичних острівців та в еритроцитах.)
Крайдашенко О.В., Красько Н.П. Влияние проглюмида на эндокринную функцию поджелудочной железы у крыс с сахарным диабетом //Український медичний альманах–2005. –том 8. №1 – С. 75-78. (Особистий внесок здобувача: моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в ендокринних клітинах панкреатичних острівців та в еритроцитах після введень холецистокініну октиапептиду (26-33) та проглюміду).
Красько Н.П. Влияние холецистокинина октапептида (26-33) на функцию -клеток островков Лангерганса у диабетических крыс. / Материалы научно-практической конференции. Харьков. –2000. – С. 275-276.
Красько М.П., Орловський М.А., Дунаев В.В., Колесник Ю.М. Зміна морфофункціонального стану еритроцитів у діабетичних щурів при хронічному введенні селективного блокатору рецепторів холецистокініну – проглюміда. //Фізіол. журн. –2000. Т 46. -№2 (а). –С. 84. (Особистий внесок здобувача: моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в ендокринних клітинах панкреатичних острівців при введенні холецистокініну октапептиду (26-33) проглюміду).
Колесник Ю.М., Дунаев В.В., Красько М.П. Протективні ефекти холецистокініну октапептиду (26-33) за умов розвитку цукрового діабету в експериментальних тварин. Тези доповідей II Національний з’їзд фармакологів України “Фармакологія 2001 – крок у майбутнє” 1-4 жовтня 2001 року. Дніпропетровськ – С. 122-123. (Особистий внесок здобувача: моделювання цукрового діабету, вивчення вмісту гормонів в ендокринних клітинах панкреатичних острівців та в еритроцитах).
Колесник Ю.М., Дунаев В.В., Красько М.П. Спосіб оцінки ефективності фармакотерапії цукрового діабету I типу в експерименті. //Деклараційний патент України на дослідження №66031 від 15.04.2004 р., по зявці 20003076616 від 15.07.2003.
Красько Н.П., Колесник Ю.М., Крайдашенко О.В. Ефекти холецистокініна октапептиду (26-33) у експериментальних тварин зі стрептозотоциновим діабетом. Тези доп. IV Української науково-практичної конференції з міжнародною участю з клінічної фармакології “Актуальні питання фармакології”. –Вінниця, - 2004. –С.77.