Офтальмол. журн. — 2009. — № 5. — С. 56-63.
УДК 617.735-002-02:616.379-008.64:617.753.2:612.085.1
http://doi.org/10.31288/oftalmolzh201955663
О роли липидного метаболизма и липидной пероксидации в развитии нарушений в сетчатке крыс при диабете II типа с миопией
Абдулхади Мохаммад, канд. мед. наук; И. Н. Михейцева, д-р биол. наук; С. Г. Коломийчук, науч. сотр.
ГУ «Институт глазных болезней и тканевой терапии им. В.П.Филатова НАМН Украины»; Одесса (Украина)
E-mail: laserfilatova@gmail.com
КАК ЦИТИРОВАТЬ: Абдулхади Мохаммед. О роли липидного метаболизма и липидной пероксидации в развитии нарушений в сетчатке крыс при диабете II типа с миопией / Мохаммед Абдулхади, И. Н. Михейцева, А. А. Путиенко, С. Г. Коломийчук // Офтальмол. журн. – 2019. – №5. – С. 56-63. http://doi.org/10.31288/oftalmolzh201955663
Актуальность. В настоящее время имеются данные о роли дислипидемии и усилении процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в патогенезе диабетической ретинопатии (ДР). Однако патогенетические механизмы, которые могут объяснить наличие связи между основными показателями липидного обмена и развитием ДР, особенно миопии высокой степени, остаются до конца не изученными.
Цель. Выявить особенности патогенетических механизмов развития диабета второго типа при сопутствующей миопии при исследовании показателей липидного обмена и перекисного окисления липидов в крови и сетчатке крыс со стрептозотоциновым диабетом и депривационной миопией.
Материал и методы. Исследования проведены на крысах линии Вистар. Было сформировано четыре группы: 1˗я с осевой миопией (n=15); 2˗я с диабетом (n=15); 3˗я с миопией и диабетом (n=15); 4˗я – контрольная (интактные животные, n=10). Осевую миопию вызывали у 30 животных двухнедельного возраста путем блефарорафии обоих глаз по Beuerman R.W. et al. (2010), которые на протяжении 14 дней находились в условиях сниженного освещения. По истечении этого срока швы с век снимали. Через 2 недели у 15 крыс в группе с осевой миопией и 15 интактных крыс моделировали стрептозотоциновый диабет II типа пятикратным внутрибрюшинным введением субдиабетических доз стрептозотоцина (15,0 мг/ кг массы) в течение 5 дней. Животные контрольной группы содержались в условиях природного освещения. Критерием развития диабета служило повышение уровня глюкозы выше 4,5 ммоль/л. Через два месяца животных выводили из эксперимента и для оценки степени развития миопии post mortem измеряли длину передне-задней оси глазного яблока с помощью цифрового штангенциркуля (Topex). В плазме крови крыс определяли содержание общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой (ХС ЛПВП) и низкой плотности (ХС ЛПНП), диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА), в сетчатке – уровень ДК и МДА и рассчитывали индексы атерогенности. Данные статистически обрабатывали c использованием параметрического метода t-критерия Стьюдента с помощью программы Statistica.
Результаты. Выявлены выраженные нарушения показателей липидного обмена (повышение уровня ОХ, ХС ЛПНП, ТГ и снижение ХС ЛПВП) и их соотношения в плазме крови крыс при стрептозотоциновом диабете и при сочетании миопии и диабета. В группе животных с депривационной миопией существенных изменений уровня ОХ, ТГ, ХС ЛПНП и ХС ЛПВП не выявлено, что свидетельствует об отсутствии нарушений липидного обмена при развитии миопического процесса. В наших исследованиях не выявлено достоверной разницы между показателями липидограммы у животных с моделью диабета и при сочетании моделирования диабета и миопии. Исследования показателей ПОЛ при депривационной миопии выявили статистически незначимое повышение уровня МДА и ДК – как в плазме крови, так и в сетчатке крыс с миопией по отношению к контролю. Моделирование стрептозотоцинового диабета вызвало значительное изменение содержания продуктов ПОЛ в плазме крови и сетчатке крыс. Уровень МДА в сетчатке крыс при диабете был повышен в 3,8 раза (р<0,001), а при моделировании стрептозотоцинового диабета на фоне миопии в 4,6 раза (р<0,001) по отношению к контрольной группе. Аналогичные изменения отмечались и при анализе содержания ДК в сетчатке крыс: повышение на 118,8% (р<0,001) при диабете и на 169,4% (р<0,001) при диабете на фоне миопии относительно контроля. Сопоставление уровня продуктов ПОЛ в сетчатке у крыс с диабетом на фоне миопии относительно группы только с диабетом показало наличие статистически незначимых изменений.
Выводы. Выявлено нарушение уровня показателей липидного обмена в периферической крови как при стрептозотоциновом диабете, так и при диабете в сочетании с осевой миопией. Не установлено значимой разницы маркеров липидного метаболизма между группами с диабетом и диабетом на фоне осевой миопии. Наличие осевой миопии не ухудшает состояние липидного обмена при стрептозотоциновом диабете у крыс. Экспериментально подтверждена активация процессов ПОЛ (повышение уровня ДК и МДА) в плазме крови и сетчатке глаз крыс при стрептозотоциновом диабете, а также доказана активация этого механизма при диабете, развившемся на фоне осевой миопии. Достоверной разницы между показателями ПОЛ в группах диабет и диабет на фоне миопии не выявлено.
Ключевые слова: депривационная миопия, диабет II типа, сетчатка, показатели липидного обмена, перекисное окисление липидов, крысы, эксперимент
Литература
1.Сахарный диабет: острые и хронические осложнения / Под ред. Дедова И. И., Шестаковой М. В. – Москва: Мед. информ. агентство, 2012. – 480 с.
2.Chang, Y. C. Dyslipidemia and Diabetic Retinopathy / Y. C. Chang, W. C. Wu // The Review of Diabetic Studies. – 2013. – Vol. 10, № 2–3. – P. 121–132.
3.Микаелян Н. П. Взаимосвязь между процессом пероксидации липидов, активностью антиоксидантной системы и жирнокислотным составом крови у больных сахарным диабетом 1-го типа и при его осложнениях / Н. П. Микаелян, А. Е. Гурина, Х. З. Нгуен и др. / Рос. мед. журн. 2014. – №4. – С. 33–38.
4.Микаелян Н. П. Метаболические нарушения в мембране эритроцитов и инсулинсвязывающая активность клеток крови у пациентов при ожирении и сахарном диабете 2-го типа / Н. П. Микаелян, В. В. Потемкин / Рос. мед. журн. 2017. – Т. 23, № 4. – С. 201–204.
5.Aldebasi Y. H. Dyslipidemia and lipid peroxidation of Saudi type 2 diabetics with proliferative retinopathy / Y. H. Aldebasi, А. Н. Mohieldein, Y. S Almansour, B. L Almutairi // Saudi Med. J. – 2013. – Vol. 34, №6. – Р. 616–622.
6.Zhou Yue. Relationship between dyslipidemia and diabetic retinopathy A systematic review and meta-analysis / Yue Zhou, Changyun Wang, Ke Shi et al. // Medicine (Baltimore). – 2018. – Sep; 97(36): e12283. Published online 2018 Sep 7.
7.Klein B. E. The Wisconsin Epidemiologic Study of Diabetic Retinopathy. XIII. Relationship of serum cholesterol to retinopathy and hard exudate / В. Е. Klein, S. E. Moss, R. Klein, T. S. Surawicz // Ophthalmology. – 1991. – Vol. 98, № 8. – Р. 1261–1265.
8.Tayyab H. Axial myopia and its influence on diabetic retinopathy / Н. Tayyab, М. А. Haider, Bukhari Shaheed S. А. Haider // J. Coll. Physicians Surg. Pak. – 2014. – Oct; 24(10): 728-31.
9.Wang X. Myopia and diabetic retinopathy: A systematic review and meta-analysis / Х. Wang, L. Tang, L. Gao, Y. et al. // Diabetes Res Clin Pract. – 2016. – Jan;111:1-9.
10.Wat N. Associations between diabetic retinopathy and systemic risk factors / N. Wat, R. L. Wong, I. Y. Wong // Hong Kong Med. J. – 2016. – V. 22, № 6. – Р. 589-99.
11.Bazzazi N. High myopia and diabetic retinopathy: A Contralateral Eye Study in Diabetic Patients With High Myopic Anisometropia / N. Bazzazi, S. Akbarzadeh, М. Yavarikia et al. // Retina. – 2017. – Jul; 37(7): 1270 – 1276.
12.Myopia: animal models to clinical trials // R. W. Beuerman, S. S. Maw, D. T. Tan et al. – Singapore World Scientific, 2010. – 390 p.
13.Mikheytseva I. N. Modelling form deprivation myopia in experiment / I. N. Mikheytseva, Abdulhadi Mohammad, А. А. Putienko et al. // J. of Ophthalmology (Ukraine) - 2018 - № 2 (481). – Р. 50-55.
14.Ковалева М. А. Возрастные особенности формирования стрептозотоцин-индуцированного диабета у крыс / М А. Ковалева, К. Л. Крышень, М. Н. Макарова, В. Г. Макаров // Международный вестник ветеринарии .— 2014 .— №4 .— С. 90-96
15.Колбина М. В. Особенности моделирования сахарного диабета 2 типа у крыс / М. В. Колбина, В. И. Чеснокова, В. Т. Долгих // Вестник КазНМУ. – 2013. – №5(1). – С. 145-147.
16.Чаяло П. П. Нарушения обмена липопротеидов / П. П. Чаяло. – К.: Здоров’я, 1990. – 184 с.
17.Горячковский А. М. Клиническая биохимия в лабораторной диагностике / А. М. Горячковский. – Одесса: Экология, 2005. – 616 с.
18.Орехович В. Н. Современные методы в биохимии / В. Н. Орехович. – Москва: Медицина, 1977. – 392 с.
19.Enomoto М. LDL-C/HDL-C Ratio Predicts Carotid Intima-Media Thickness Progression Better Than HDL-C or LDL-C Alone / M. Enomoto, H. Adachi, Y. Hirai et al. // J. Lipids. – 2011. – Article ID 549137, 6 pages, doi:10.1155/2011/549137.
20.Haymana С. Visceral adiposity index and triglyceride/high-density lipoprotein cholesterol ratio in hypogonadism / C. Haymana, A. Sonmez, A. Aydoqdu et al. // Arch Endocrinol Metab. – 2017. – Vol. 61, № 3 – P. 282 – 287.
21.Cowie, C. C. Physical and metabolic characteristics of persons with diabetes / C.C. Cowie, M.I. Harris // Diabetes in America. – 2nd ed. – Washington (DC): National Institutes of Health, 1995. – P. 117–164.
22.Syvänne, M. Lipids and lipoproteins as coronary risk factors in non-insulin-dependent Diabetes mellitus / M. Syvänne, M. R. Taskinen // Lancet. – 1997. – Vol. 350. – Р. 20–23.
23.Solano M.P. Management of dyslipidemia in diabetes / М. Р. Solano, R. B Goldberg // Cardiol. Rev. – 2006. – Vol. 14. – P.125–135.
24.Протасов К.В. Атерогенная дислипидемия при сахарном диабете. Сообщение 1: патогенез, клиническая и прогностическая значимость, показатели контроля липидного обмена / К. В. Протасов // Сибирский мед. журн. – 2012. – №5. – С. 5–9.
25.Eun Bi Kim. Oxidative Stress Levels in Aqueous Humor from High Myopic Patients / Eun Bi Kim, Ha Kyoung Kim, Joon Young Hyon et al. // Korean J. Ophthalmol. – 2016. – Vol. 30, №3. – Р. 172–179.
26.Бойчук И. М. Содержание свободных и связанных белковых сульфидных и дисульфидных групп в слезной жидкости в зависимости от тяжести миопии у детей / И. М. Бойчук, Е. И. Суровая, С. Г. Коломийчук // Офтальмол. журн. – 2015. – № 1. – С. 41–44.
27.Хамнагдаева Н. В. Закономерности изменений уровня малонового диальдегида и ретинола в сыворотке крови у детей с близорукостью в условиях полиморбидности / Н. В. Хамнагдаева, С. А. Обрубов, Л. Ю. Семенова и др. // Рос. детская офтальмология. – 2017. – №1. – С. 35–39.
28.Micelli-Ferrari T. Role of lipid peroxidation in the pathogenesis of myopic and senile cataract / Т. Micelli-Ferrari, G. Vendemiale, I. Grattagliano et al. // British Journal of Ophthalmology. – 1996. – Vol. 80, № 9. Р. – 840–843.
29.Sies H. Oxidative stress: a concept in redox biology and medicine / Н. Sies // Redox Biol. – 2015. – Vol. 4. – P. 180–183.
30.Seghrouchi I. Oxidative stress parameters in type 1, type 2 and insulin-treated type 2 diabetes mellitus; insulin treatment efficacy / I. Seghrouchi, J. Dari, Е. Bannier et al. // Clin Chim Acta. – 2002. – Vol. 321. – Р. 89–96.
31.Cui Y. Expression modification of uncoupling proteins and MnSOD in retinal endothelial cells and pericytes induced by high glucose: the role of reactive oxygen species in diabetic retinopathy / Y. Cui, Х. Хu, Q. Zhu et al. // Experimental Eye Research. – 2006. – Vol. 83, № 4. – P. 807–816.
32.Yuri K. S. Neonatally-induced diabetes: lipid profile outcomes and oxidative stress status in adult rats / K. S. Yuri, H. О. Paula, Kleber Eduardo de Campos et al. // Rev. Assoc. Med. Bras. – 2009. – Vol. 55, №4. – Р. 384–388.
33.Самойлова Ю. Г. Особенности липидного обмена у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа в зависимости от наличия диабетических микроангиопатий и характера питания / Ю. Г. Самойлова, Е. В. Юрченко // Бюллетень сибирской медицины. – 2014. – № 5. – С. 87–92.
34.Съемщиков В. С. Особенности липидного обмена у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа с неудовлетворительным гликемическим контролем с диабетическими микроангиопатиями и без них / В. С. Съемщиков, Л. Ю. Хамнуева, Е. В. Чугунова // Acta Biomedica Scientifica. –2016. – Т. 1, № 6. – С. 113-17.
35.Nagra P. K. Lipemia retinalis associated with branch retinal vein occlusion / Р. К. Nagra, А. С. Ho, J. D. Jr. Dugan // Am. J. Ophthalmol. – 2003. – Vol. 135. – P.539–542.
36.Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications / М. Brownlee // Nature. – 2001. – Vol. 414, № 6865. – Р. 813–820.
37.Новицкий В. В. Липидный спектр мембран эритроцитов при сахарном диабете у детей / В. В. Новицкий, Е. Б. Кравец, М. В. Колосова // Проблемы эндокринологии. – 2006. – Т. 52, № 4. – С. 3–6.
38.Потёмкин В. В. Функциональное состояние мембрано-рецепторного аппарата клеток крови при впервые выявленном сахарном диабете типа 2 / В. В. Потёмкин, Е. Ю. Францева, И. О. Кулаева, Н. П. Микаелян // Проблемы эндокринологии. – 2012. – Т. 4, вып. 2. – С. 40–41.
39.Ceriello А. Long-term glycemic control influences the long-lasting effect of hyperglycemia on endothelial function in type 1 diabetes / A. Ceriello, К. Esposito, М. Ihnat et al. // J. Clin. Endocrinol. Metab. – 2009. – Vol. 94, № 8. – P. 2751–2756.
40.Pannicke Т. Diabetes alters osmotic swelling characteristics and membrane conductance of glial cells in rat retina / T. Pannicke, I. Iandiev, А. Wurm et al. // Diabetes. – 2006. – Vol. 55, № 3. – P. 633–639.
Поступила 18.04.2019
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, которые могли бы повлиять на их мнение относительно предмета или материалов, описанных и обсуждаемых в данной рукописи.