Роль оксидативного стресу у патогенезі хронічного ентероколіту на тлі експериментального стрептозотоцинового діабету
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2017.v0.i1.7414Ключові слова:
стрептозотоциновий діабет, хронічний ентероколіт, окисна модифікація білків, експериментАнотація
Вступ. У медичній літературі є достатня кількість публікацій, які повідомляють про взаємозв’язок між запальними захворюваннями кишечника, колоректальним раком і цукровим діабетом 2 типу, поряд із запаленням і дизбактеріозом [11, 14, 16, 23, 24]. Існуючі дані дозволяють стверджувати, що, з одного боку, діабет є вагомим фактором у патогенезі захворювань кишківника, а з іншого – хронічні захворювання кишечника асоціюються з ЦД.
Тому, метою нашого дослідження було оцінити зміни окиснювальних процесів в сироватці крові і тканинах тонкої кишки щурів при розвитку хронічного ентероколіту на фоні цукрового діабету, викликаного стрептозотоцином, за показником окисної модифікації білків.
Матеріали та методи дослідження. Дослідження проведено на 106 білих нелінійних самцях-щурах. Цукровий діабет (СТД) моделювали шляхом однократного внутрішньоочеревинного введення стрептозотоцину. Хронічний ентероколіт (ХЕК) був відтворений шляхом вільного доступу до тварин 0,5 % розчину карагінану у питній воді протягом 1 місяця. Ступінь окисної модифікації протеїнів визначали за методом, який полягає в утворенні альдегідних й кетоних груп, які взаємодіють із 2,4-динітрофенілгідразином з утворенням 2,4-динітрофенілгідразонів.
Результати досліджень та їх обговорення. За результатами власних досліджень доведено, що вміст кетопохідних нейтрального характеру, що реєструються при довжині хвилі 370 нм, перевищував контрольні значення у 2 і 3 дослідних групах на 7,5 % (р<0,05) і в 4 - на 15,0 % (р<0,01). Рівень ОМБ основного характеру у сироватці крові, що реєструються при довжині хвилі 430 нм, статистично значимо зростав при СТД на 91,6 %, при ХЕК – на 64,5 %, та при їх поєднанні – на 166,9 % (табл. 1). В тканинах тонкої кишки концентрація ОМБ370 також зростала у всіх дослідних групах стосовно контролю, зокрема, в 2 і 3 групах на 26,8 %, у 4 – на 82,1 % (р<0,01). Вміст альдегідопохідних основного характеру, що реєструються при довжині хвилі 430 нм, підвищувався як при СТД, так і при ХЕК в середньому на 46,0 %, тоді як при ХЕК на фоні СТД – на 151,4 %.
Висновок. За умови хронічного ентероколіту на фоні цукрового діабету підвищується окисна модифікація білків, яка характеризується зростанням аліфатичних альдегідо- і кетондинітрофенілгідразонів нейтрального й основного характеру в сироватці крові і тканинах тонкої кишки з переважанням явищ фрагментації білків (р<0,05).
Посилання
Hembarovskyi, M.V., Klishch, I.M., & Marushchak, M.I. (2013). Vplуv kharchovoi deprуvatsii na pokaznуky peroksуdnoho okуsnennia lipidiv ta sуstemу antуoksуdantnoho zahуstu pechinkу shchuriv [Effect of food deprivation on parameters of lipid peroxidation and antioxidant system of rat liver]. Medуchna khimiia – Medical Chemistry, 15, (1), 25-29 [in Ukrainian].
Glants, S. (1999). Mediko-biologicheskaya statistika [Biomedical statistics]. Moskwа: Praktika [in Russian].
Meshchishen, I.F. (1998). Metod vyznachennia okysliuvalnoi modyfikatsii bilkiv plazmy (syrovatky) krovi [Method of determining the oxidative modification of plasma proteins (serum) blood]. Bukovyn. med. visnyk. – Bukovyna Medical Journal, 1, 156-158 [in Ukrainian].
Shakhristova, E.V., Stepovaya, E.A., Ivanov, V.V., Nosareva, O.L., Ryazantseva, N.V., & Novitskiy, V.V. (2014). Okislitelnaya modifikatsiya belkov i sistema glutationa v adipotsitah pri sakharnom diabete [Oxidative modification of proteins and glutathione system in adipocytes in diabetes mellitus]. Byulleten sibirskoy meditsiny – Bulletin of Siberian Medicine 13, (3), 84-90 [in Russian].
Hubina-Vakulik, H.I., Kolousova, N.H., Ivanenko, T.O., Horbach, T.V., Korobchanskyi, V.O. Sposib modeliuvannya khronichnoho hastroenterokolitu [The method of modeling of chronic gastroenterocolitis]. Patent Ukraina, № a201014510, 2012.
Rebrova, O.Yu. (2002). Statisticheskiy analiz meditsinskikh dannykh. Primenenie paketa prikladnykh programm STATISTICA [Statistical analysis of medical data. Application of software package STATISTICA]. Moscow: MediaSfera [in Russian].
Reznikov, O. (2003). Zahalni etychni pryntsypy eksperymentiv na tvarynakh [The general ethical principles of experiments on animals]. Endokrynolohiia – Endocrinology, 8 (1), 142-145 [in Ukrainian].
Suprun, E.V. (2011). Effekty okislitelnoy modifikatsii belkov i formirovanie nevrologicheskih disfunktsiy pri eksperimentalnom ishemicheskom insulte na fone korrektsii ronkoleykinom [Effects of oxidative modification of proteins and the formation of neurological dysfunctions in experimental ischemic stroke on the background of corneal treatment with Roncoleukin]. Ukrayinskyi zhurnal ekstremalnoi medytsyny imeni H. O. Mozhaeva – Ukrainian Journal of Extracurricular Medicine by H. O.Mozhaiev, 12, (3), 87-94 [in Russian].
Shevelkova, A.A. (2012). Okislitelnaya modifikatsiya belkov i soderzhanie tiolov v krovi pri fiziologicheski protekayushchey beremennosti [Oxidative modification of proteins and the content of thiols in the blood during a physiologically occurring pregnancy]. Zhurnal akusherstva i zhenskih bolezney – Journal of Obstetrics and Women's Diseases, LXI (4), 109-112 [in Russian].
Manfredi, М., McCullough, M.J., Vescovi, Р. Al-Kaarawi, Z.M., & Porter, S.R. (2004). Update on diabetes mellitus and related oral diseases. Oral Diseases, 10 (4), 187-200.
Basso, P.J., Fonseca, M.T.C., Bonfá, G., Alves, V.B.F., Sales-Campos, H., … Nardini, V. (2014). Association among genetic predisposition, gut microbiota, and host immune response in the etiopathogenesis of inflammatory bowel disease. Braz. J. Med. Biol. Res., 47, 727-737.
Roper, N.A., Bilous, R.W., Kelly, W.F., Unwin, N.C., & Connolly, V.M. (2002). Cause-specific mortality in a population with diabetes: South Tees Diabetes Mortality Study. Diabetes Care, 25, 43-48.
Tamayo, T, Rosenbauer, J, Wild, S.H., Spijkerman, A.M., Baan, C., … Forouhi, N.G., (2014). Diabetes in Europe: an update. Diabetes Res. Clin. Pract., 103, 206-217.
Tomasello, G., Tralongo, P., Damiani, Р., Sinagra, Е., Trapani, В., … Zeenny, M.N. (2014). Dismicrobism in inflammatory bowel disease and colorectal cancer: changes in response of colocytes. World J. Gastroenterol, 28, 20 (48), 18121-18130. doi: 10.3748/wjg.v20.i48.18121.
Tracey, M.L., Gilmartin, M., O'Neill, K., Fitzgerald, A.P., McHugh, S.M., … Buckley, C.M., (2016). Epidemiology of diabetes and complications among adults in the Republic of Ireland 1998-2015: a systematic review and meta-analysis. BMC Public Health, 16 (1), 132.
Fischbach, S. (2014). The role of TGF-β signaling in β-cell dysfunction and type 2 diabetes: a review. J. Cytol. Histol., 5, 282. doi:10.4172/2157-7099.1000282.
IDF Diabetes Atlas, 6th edn. International Diabetes Federation. (2013). www.idf.org. Access mode: http://www.idf.org/idf-diabetes-atlas-seventh-edition(2013). Ionac [in Belgium].
IDF Diabetes Atlas, seventh edition 2015. International Diabetes Federation. (2015). www.idf.org. Access mode: http://www.idf.org/idf-diabetes-atlas-seventh-edition(2015).multiethnic cohort and PAGE studies. Gut., 60 (12), 1703-1711.
Ordodi, V.L., Paunescu, V.L., & Ionac М. (2008). Indomethacin inhibits thymic involution in mice with streptozotocin-induced diabetes. Artificial Organs,. 32 (1), 66-70.
Moyana, T.N., & Lalonde, J.M. (1990). Carrageenan-induced intestinal injury in the rat--a model for inflammatory bowel disease. Ann. Clin. Lab. Sci., 20 (6), 420-426.
Negrato, С.А. (2010). Buccal alterations in diabetes mellitus. Diabetology and Metabolic Syndrome, 2 (3), 1-11.
Piechota-Polanczyk, Aleksandra, & Fichna, Jakub (2014). Review article: the role of oxidative stress in pathogenesis and treatment of inflammatory bowel diseases. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology, 387, (7), 605-620.
Cannata, D., Fierz, Y., Vijayakumar, А., & LeRoith D. (2010). Type 2 Diabetes and Cancer: What is the Connection? Mount Sinai Journal of Medicine. Mt. Sinai J. Med., 77 (2), 197-213. doi: 10.1002/msj.20167.
Cheng, I., Caberto, C. P., Jones, A.L. (2011). Type 2 diabetes risk variants and colorectal cancer risk: the multiethnic cohort and PAGE studies. Gut., 60 (12), 1703-1711.
