Автореферат и диссертация по медицине (14.00.03) на тему:Инсулинорезистентность при некоторых патологических и физиологических состояниях и пути ее устранения

э**

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УССР

КИЕВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНДОКРИНОЛОГИИ И ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

На правах рукописи

КОСОВСКИЙ Михаил Иосифович

УДК 612.349.8:616.379-008.64

ШСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ПРИ НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ И ПУТИ ЕЁ УСТРАНЕНИЯ

14.00.03 — эндокринология

АВТОР ЕФ ЕРАТ

диссертации на соискаиие ученой степени доктора биологических наук

КИЕВ — 1990

Работа выполнена в НИИ эндокринологии МЗ УзССР, г. Ташкент.

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, Т. П. Безверхая Доктор биологических наук, профессор Л. Н. Богацкая Доктор медицинских наук, профессор П. Н. Боднар

Ведущее учреждение — Всесоюзный эндокринологический на центр АМН СССР.

Защита диссертации состоится «30 »октября 1990 г. в « на заседании специализированного совета Д 088.14.01 при Киевском н; исследовательском институте эндокринологии и обмена веществ МЗ (252114, Киев-114, ул. Вышгородская, 69).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского НИИ эн; нологии и обмена веществ МЗ УССР.

Автореферат разослан

» сентября iggo Г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук

И. Н. ШОСТАК-ПАСЕ"

.. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТН

^/Дстуалькость проблемы. Физиологическая организация инсули-йбП^ункщпт в организме включает такие основные звенья, как птез п секреция гормона, специфическое связывание его с клетки и ответ последшгс на горглонаганый сигнал. Различнее дефек-в специфическом связывании инсулина н внутриклеточной переда-1 его сигнала, ослабляя тканевое звено отсултиовой функция, оп-доляют состояние резистентности к инсулину» В последние 10-15 it сформировалось представление об инсулияорезистентиостл как важном этиологическом и патогенетическом факторе сахарного до-!ета, являющемся его постоянным атрибутом н слуяащкм серьёзным юпятствием компенсации болезни (В.Г. Баранов; Be Pronzo; Иза-ш{ Olofskyj Czech. 1974 - X9S8). Одной Из актуалыщх проблем щокрииологии является выяснение механизмов возникновения лнсу-мсрезистентности и разработка способов ей ликвидация п предуи-гадешга.

Установление прямой зависимости между реакцией клеток на icy.mni я активностью иисулиновнх рецепторов (Cuatrecoma, 1969), такаэ закономерности регуляции инсулином количества его связы-1щих мест на плазматических мембранах (Do iieyto, Both, -1973) асшрюта наш представления о регуляции клеточных эффектов инулина и причине пнсулкнорозистентности. Однако дальнейшие ис-лвдовадия ряда авторов показали, что резистентность к инсулину ередко встречается на фоне неизмененной рецепции гормона (Bsok-ieloen, Pederaen, 1988; Hiaza ot al., ISO?}, например,' При ИН-улииозависимом сахарном диабете (ИЗСД), гододапил и, следсва-елъно, обусловлена не только способностью клеток к связывания ормона, но и другими, недостаточно изучегашш прячлнешг. Мчсу-мюторалия диабета, повышая содержание гормона в крови, ка спо-обствует, в сплу down регуляции, упелячегш) количества ннсули-oBtix рецепторов, однако приводит к повышения реактивности тка-:efl на инсулин (Ю.А. йроаезеккй, 198Г; Koltcsxan et al., 1384; :caven at aU, 1983; Hcl-Jarvinen, Soiviato, 1984). Механизм это-'o явления недостаточно ясен. Молю делать, что в реализации ■калового звена инсуллнопой функция немалое тлесто занимают пост-)йцсптор1ше события, способность клеток отвечать па гормон после )ro связшзанпя с рецептором, а тщета бозксйноо модулирующее влия-те некоторых горюнов и негормональише агентов.

Остаётся актуальным изучение причин инсулинорезистентност при состояниях, являющихся факторами риска заболеваемости саха ным диабетом (ожирение, беременность, стресс, хронические боле ни печени). Снижение активности инсулиновых рецепторов, найде яое во всех этих случаях (Л.К. Старосельцева и др., 1980; А. Ефимов, Ю.В. Бездробный, 1987; Beck-Hielsen et al., 1983; Ole «ücy et el., 1977; Greco et al., 1980), как правило, являете следствием гиперинсулинемии и не может объяснить основу наруп ний. Необходимы дальнейшие исследования, вскрывающие причины г вншения потребности в инсулине и развития относительной инсул новой недостаточности.

Цель я задачи исследования. Цель^ настоящей работы было i следование физиологических механизмов регуляции эффектов инсул на, появления инсулинорезистентности и рассмотрение путей е ликвидация и предупреждения.

Для выполнения работы были поставлены следующие задачи:

1. Разработка адекватных легковыполнимых в эксперименте клинике тестов на чувствительность к инсулину.

2. Выяснение причин возникновения резистентности к meyj ну при абсолютной инсулиновой недостаточности и голодании, и: чение роли инсулиноподобных ростовых факторов (ИРФ) и значен! синтеза белка в реализации эффектов инсулина.

3. Обнаружение причин и принципиальных различий в развил иноулинореэистентности при соотояниях с сохраненной секрецш инсулина, являвдихся факторами риска заболеваемости сахарным j абетом - ожирении, стрессе, беременности, хронических эаболе) ншх печени.

4. Исследование регуляторной взаимосвязи между инсулином тиреоидныш гормонами, роли последних в реализации эффектов i сулина.

5. Исследование модулирующего влияния на проявление эфф тов инсулина некоторых негормональных агентов, таких, как пр тагландины (ПГ), ионы кальция и др.

6. Изучение механизмов повышения чувствительности к инсу, ну под влиянием физических тренировок, лекарств с анаболическ типом действия, битуанидов.

Новизна исследованияг '

- одной из причин шюулшюрозистеитности при абсолютной

глиновой недостаточности я голодании является появление внутрк-10ТОЧНЫХ (пострецепторшх) дефектов в действии инсулина. Изуче-1 природа отих дефектов, заключающаяся в резком снижении синте-1 тотального белка, в частности, переносчиков глюкозы плазмати-эских мембран жировой ткани;

- исследованы причины мнсулинорезистентности при состояни-к с сохраненной секрецией инсулина (стресс, беременность, хра-ячеспие болезни печени, гипотиреоз). Показано, что резистент-ость к инсулину вызвана специфическими причинам, характерными ля каждого из указанных состояний, а общим для них признаком гшгется гиперинсулинемия после нагрузки глюкоза'};

- установлено участие тиреоидннх гормонов в формировании пособности максимального ответа клеток на иксудли. Недостаточ-ость гормонов щитовидной железы приводит к появлении внутрикле-очшх (пострецепторных) дефектов в действии инсулина, а замес-отельная терапия нормализует решению тканей на инсулин;

- в реализации тканевого звена инсулигавой функции участву-iT ПГЕ2 л ПГ?2я, которые через систшу калъш1й-кааьм0,п7ллн уве-хчивают шсулшозавискшй транспорт Сахаров в шшечнне метки, 'окарства, пнгибтгруюяио синтез ПГ (индометашга), могут способет-свйть развитию кнсулинорезястентности;

- раеппфенн представления о путях повшценкя чувствительио-¡тн к инсулину при абсолютной его недостаточности и при сохра-гешой секреции гор?,юна, что рассматривается как один лз подходов к профилактике и когалоксноцу лечешнз ■сахарного диабета.

?1аучно-практтнос1ущ пгнпюсть, Работа представляет, собой сотггексяое окспертонтальнов исследование причин возникновения пюулинорезистентности при ряде патолопгтэс'лих и фпзкологпчйс-пк состояния, являшихся факторами риска заболеваемости сахар-пял диабетом, и при абсолютной гагсулшювой недостаточности. Рассмотрена роль контринеулиношх гормонов, тиреоидннх гормонов п югормоиалышх факторов: ПГ,' ионов кальция и др. - в реализации аюулпновой функции.

Практический шиерес представляют исследования механизмов товтпенил чувствительности к инсулину с помощью физических упрая-тоний, бтпуанидов, веществ с анаболическим типом действия. Разработали простые и одекватшю r/ото.тш определения чузстглгголшос-ги к инсулпну в эксперимента и дается тс шдпфикащиг для использования на лвдях. Оба глетода япрабиревгаш и используется я НПИ

эндокринологии МЗ УзССР. Предложено средство, повышающее чувствительность к инсулину у больных сахарным диабетом; оно представляет собой стероидный препарат с анаболическим типом действия - экдистерон, В качестве лекарственного средства "Эвдистена' экдистерон разрешен Фармакокомитетом МЗ СССР как тонизирующий препарат. На основе материалов исследования это лекарство рекомендуется применять по новому назначении. Рекомендуется также лицам с шсулинорезисгентностыо ограничения в назначении лекарств, ингибирующих синтез ПГ (индометацин, ацетилсалициловая кислота). Намечены перспективы поиска новых гипогликемизирущих препаратов на основе активирования образования ПГ (препараты, содержащие фосфолипазу А).

На зашту выносятся следующие положения;

1. Интегральным показателем нарушений тканевого звена инсу-линовой функции служит йнсулинорезистентность, механизмы возникновения которой различаются при ряде физиологических и патологических состояний.

2. Йнсулинорезистентность при абсолютной инсулиновой недостаточности в значительной мере обусловлена внутриклеточными (пострецепторными) дефектами в реализации сигнала инсулина. Эти дефекты являются результатом замедления синтеза тотального белкг снижения активности ферментов метаболизма глюкозы и превращения энергии, дефицита синтеза мембранных переносчиков глюкозы. Экзогенные ЙРФ устраняют внутриклеточные дефекты путем нормализации тотального синтеза белка, в частности, мембранных переносчиков глюкозы. Инсулинотерапия сахарного диабета также устраняет внутриклеточные дефекты в реализации сигнала инсулина путем стимулирования белкового .синтеза, повышения в крови уровня ИРФ и обеспечения энергетической и пластической базы синтеза белка.

3. йнсулинорезистентность, сопровождающаяся гиперинсулине-мией, имеет различные причины:

а) при беременности она не обусловлена внутриклеточными (пострецепторными) дефектами в действии инсулина и является результатом комплексного влияния глюкокортикоидов, гормонов фато-плацентарной сисимы и некоторых, свойственных беременности, метаболических факторов, например, атерогенных липопротеидов. Б совокупности это влияние, повышая потребность в инсулине, вызывает пгперкнсулинегою л йнсулинорезистентность;

б) при стрессе резистентность к инсулину возникает только тех случаях, когда гиперпродукция энергетических субстратов

глюкозы и СНК), индуцированная гормонами стресса, не компеяси-уется их адекватным потреблением;

в) при хронических болезнях печени инсулинорезистентность бусловлена уменьшением количества функционально активных кле-очных элементов печени, что является причиной снижения экстрак-ии и метаболического клиренса инсулина печенью, пролонгирований гиперинсулинемии после приёма пищи и уменьшения гликогенной мкости печени.

4. Тиреоидине гормоны в норме необходимы для формирования пособности клеток к максимальному.ответу на инсулин. Они рас-матриваются как необходимые факторы для нормального функциони-ования тканевого звена инсулиновой функции.

5. Действие инсулина на транспорт Сахаров в мышечные нлет-и усиливается ПГЕ^ и ПГр2л. Механизм этого процесса связан с величением простагландинами количества внутриклеточного Са^+, :оторы" через каиьмодулинзависимое звено системы транспорта са-:аров ускоряет проникновение глюкозы в,клетки.

6. Повышение чувствительности организма к инсулину может цть достигнуто различными путями, выбор которых зависит от конфетной ситуации.

Физические упражнения рекомендуется применять как при гяпо-, 'ак и при гиперинсулинемии, ибо в основе этого пути лежит увели-:ение инсулинонезависимого потребления глюкозы не только во вре-[Я, но и после мышечной работы.

Применение бигуанпдов для повышения чувствительности к инулину целесообразно при гиперинсулинемии. В основе действия 'Того класса- лекарств лежит увеличение эффектов инсулина на шг-ювой ткашг, оно проявляется только на фоне инсулинорезистент-юсти.

При инсулинороаистентности, обусловленной снижением реак-"изности тта гормон, то ость наличием внутриклеточных дефектов в (еистопи инсулина, необходимо восстановить нормальную реакцию леток, на инсулин. Одним из путей в комплексном подходе к реше-пго отой проблемы является применение лекарств с анаболическим чгпом действия, которые, стимулируя синтез белка, в том числе Зсрментов и структурных белков, участвующих з метаболизме, тлто-

зы и лшгадов, восстанавливают реактивность клеток на инсулин.

Публикации и апробаотя работы. По материалам исследована опубликовано 34 печатных работы. Основные положения диссертавд обсуждены на Л и Ш Всесоюзных съездах эндокринологов С Г9-1989), Ш и IV съездах физиологов Узбекистана (1983, 1988), I! съезде эндокринологов УССР (1982), Ш и IV конференциях биохш ков республик Средней Азии и Казахстана (1981, 1986), Ш Сов ско-Швейцарском симпозиуме "Биологические мембраны. Структура функция" (1983), I конференции биохимиков Узбекистана (1986), Республиканских конференциях "Краевые вопросы эндокринологии" (1978), "Актуальные вопросы эндокринологии в условиях Узбекис на" (1983),."Актуальные вопросы эндокринологии и проблемы ме низма действия гормонов" (1986), а также на межлабораторных минарах в НИИ' эндокринологии и химии гормонов АМН СССР, НИИ докринологии МЗ УзССР и на заседаниях Узбекистанского отделен общества эндокринологов.

Объем и .структура диссертации. Диссертация изложена на 4 страницах машинописного текста, куда входит 41 таблица и 56 сунков. Состоит из введения, обзора литературы (1-я глава), рактеристнки материалов и методов исследования (2-я глава), ложения полученных результатов (3-7 главы), заключения, вывод практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 83 боты отечественных и 400 работ иностранных авторов, и пршкш

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

■Материалы и методы исследования В опытах использовали крыс обоего пола (в зависимости oi целей эксперимента) массой 100-250 г, белых аутбредных, khöj пых линий "Вистар" и "Август", кроликов беспородных серой мае массой 3 кг, мышей белых беспородных массой 20-22 г. Исследс ния крови больных, лечившихся в клинике НИИ эндокринологии УзССР, проводили совместно с сотрудниками клинических лаборг рий.

Содержание гормонов в сыворотках крови определяли с m цыо тест-наборов для радаоимадунологического анализа, глюкозы крови и других жидкостях - орютолуидиновым методом, СКК - К( риметряческим методом по Dunkombe (1963), гликогена тканей -Selfter et al. (1950), белка - методом Лоури, лактата и пир:

€

■а - ферментативным методом, липидоа крови (общий холестерин, •риглицериды, холестерин альфа липопротеидов) - стандартизовании методом на автоанализаторе "Техникой АА-П". Активность окси-юредуктаз в гомогеиатах тканей определяли методом Belyakovich 1983). Митохондрии печени и сердца крыс выделяли методом диффе-юнциалыгого центрифугирования, скорость дыхания и параметры со-фяжения митохондрий исследовали полярографическим методом сов-гастно с К.Т. Алматовым.

Инсулин очищали гельфильтрацией на колонке с сефадексом G-iOa 0,1 н уксусной кислоте. Частично очищенную суммарную фрак-щю ИР&-1 и ЙРФ-П, свободную от инсулина, выделяли из сыворотки сровп лодой по методу Кона в модификации Deuteoh (1954), с по-¡ледующей экстракцией кислым этанолом и гельфильтрацией через солонку с софадексом G-50 в 0,5 н уксусной кислоте.

Инкубацию тканей in vitro проводили по общепринятым методикам; реакцию тканей на инсулин оценивали по потреблению глюкозы, синтезу гликогена, окислению глюкозы до COg, включению упго-)ода глюкозы в липида, торможению активированного адреналином вшолиза. Среда инкубации состояла из Крзбс-Рингер-бикарбонатно-ю зшг фосфатного буферов, уравновешенных соответственно газо-зой смесью {Ъ% СО2 + 95$ 02) или кислородом, содержала глюкозу, гормоны и другие добавки; при инкубации жировой ткани в среду зводгош бычий сывороточный альбумин (БСА) до 3%.

Синтез белка определяли, используя общепринятые методики, -то включению меченых аминокислот *4С-лейцина и *4С~валина в прэ-вптитатн трихлоруксусной кислоты (ТХУК - прсцптггати) печетт мацей, по включению 3Н-лейюта в грубую фракцию плазматических лембран лифовоЯ ткани или фракцию мембранных белков, ответственна за транспорт глюкозы п клоттсл игровой ткани (Shanahan, Czoch, 1977), Радиоактивность определяли на счотчтпсах tiark III (USA)n lACKBETA (lkb) , а мочонныв по 1251-гормонн - на счотчтсо RAcic-

ШШЛ (LKB).

Активность ИРФ в сыворотках крови определяли разработанным тми биологическим мотодом. Лиофшпшфованную с!шоротку (I мл) гриздн зкстрагиропали на холоду кислым этанолом (спирт-соляная сиелотл-вода). Объединенные пгсстракты нейтрализовали до рН 7,4, эсвотлялн центрифугированием и лиофилизиропали. Вцсушенный материал растворяли в средо инкубации и добавляли к жировой ткани

интактных щэыс вместе с коммерческим препаратом антиинсулиновой сыворотки. Определяли потребление глюкозы и торможение активированного адреналином липолиза.

Транспорт Сахаров в клетки мышечной ткани изучали по методике, описанной H.H. Никольским (1973), с некоторыми изменениями. Транспорт глюкозы через мембраны эритроцитов человека определяли осмотическим методом по Sen, Widdau (1961), используя фотометр ЛМФ-69 и регистратор КСП-4.

Модели патологических процессов воспроизводили согласно принятым методикам, описанншл Я.М. Кабаком (1968). Легкую форму неаллоксанового диабета вызывали иммунизацией крыс возрастании-ми дозами инсулина в смеси с неполным адьгоантом Фрейнда в течение 4-х месяцев. Хронический гепатит и цирроз печени у крыс вызывали посредством введения алкалоида гелиотрина по схема ".II Ханина (1968) в течение 90 дней.

Для оценки чувствительности организма к инсулину в клинике и эксперименте нами разработаны два теста.

1. Инсулин-крахмальный тест представляет собой модифициро ванный метод определения толерантности к инсулину, лишенный ос новного недостатка, заключающегося в существенном снижении уров ня гликемии у испытуемых (до 50$) после в51утривенного введения инсулина. Модификация заключается в том, что испытуемо^ одно временно с введением инсулина дают углеводную нагрузку в виде приёма внутрь раствора частично гидролиэованного картофельного крахмала. Этот продукт, приготовленный в стандартных условия обеспечивает относительно равномерное поступление глюкозы е кровь, предотвращая гипогликемию л соответствующую контринсули-новую реакцию организма. Определяя гликемический профиль в тече ние 2-х часов, можно подучить представление о реакции организмг на инсулин.

2. Внутривенная инфузия инсулина с глюкозой применяется ди более адекватного определения чувствительности к инсулину у экс периментальных животных и больных в условиях стационара.

Наркотизированным крысам в хвостовую вену инфузируют в т< чение Й-х - 3-х часов с помощью микронасоса раствор инсулина i глюкозы, Лвдям инфузию раствора проводят в локтевую вену с пом< щыо капельницы в течение 2-х часов. На фоне гиперинсулинешв (около 200 мкед/мл) содержание глюкозы в крови,' определяемое п<

иодически, отражает скорость её потребления под влиянием инсу-ина,

В ряде опытов при необходимости использовался вариант этой вгоетет, заключающийся в том, что в инфузируемый раствор добавили адреналин и аналрилин дам блокирования секреции инсулика, [рименяли также различные концентрации инсулина.

Привода инсулинопезггстентяости ппи абсолютной ;тсул:пюпой недостаточности

Многочислешшми исследованияг.ет показано, что при ИЗСД и го-гадангаг, несмотря на нормальное или даже повгаклшов специфически связывание инсулина, наблщается снижение реакции организма Ш гормон (Bock-NiBlcen et al., 1988; Amatruda, Chang, '"83; За Ргопго et al., 1982; Kruszynska, 1987). Инсулинорезистент-юсть при абсолютной шсулиновой недостаточности нельзя объяснив только превалировавшем действия контринсулиновых гормонов, галс как снижение реактивности на инсулин наблвдается в опытах In zltro на изолировзшшх тканях (Wong et al., 1985).

Предпринятое нами исследование причины ивсулинорезистент-иости у крыс с аллоксановым диабетом или у животных, подвергнутых длительному голоданию, показало, что в опытах на целостном организме (рис. Г) или на изолированных тканях (рис. 2) наблвдается снижение максимальной реакции на инсулин. 11а основании анализа кривых "доза-реакция" (olefolcy.Kolternian, 1981), полученных при инфузип подопытным крысам глюкозы и возрастающих количеств инсулина, при определении окисления меченой глюкозы до'СОз или включения углерода глюкозы в лилида литровой ткани, при определе-л.5пт пнсуллюзавислгмих потребления глккозы и торможения активированного лмюлиза v, ;.\кровой ткани, а также на основании литературных данных о нормальном связывании шюулпна с рецепторами при абсолотнсй зшсулизюпой недостаточности (Okanoto ot al., 1984; Salhanick st al., 1985) сделан вывод о том, что снижение максимальной реакции на инсулин при абсолютной его недостаточности обусловлено внутриклеточными (лострецепторными) дефектами в реализации сигнала инсулина. Свидетельством наличия втутртслеточ-ных дефектов служит таюко обнаружите патологических изменений в 'Гункционнропании митохондрий, выделенных из печени диабетических крыс, уменьшение скорости окисления промежуточных продуктов метаболизма глюкозы э готгеиатах печени и сорта подопытных

-40 0 40 80 120 160 200 240

.РисЛ. Гликемическая реакция на внутривенную инфузию инсулина и глюкозы у крыс.Ш- после ночного голодания, (2) - голодавших 48 ч,. (3) - получавших гидрокортизон, (4) - голодавших 96 ч, (5) - с аллоксановым диабетом. По оси абсцисс - концентрация инсулина в растворе в мед/мл (вверху) и время инфузии в мин (шизу), по оси ординат - уровни гликемии в ммолях. Стрелка обозначает начало инфузии.

крыс, почти полное отсутствие включения меченого лейцина в мембранные белки, участвущие "в транспорте глюкозы в адипоциты (таблица I)..

Рассматривая в совокупности полученные результаты и многочисленные литературные данные по уменьшению количества клшевых ферментов метаболизма глюкозы в клетках животных с сахарным диабетом, можно думать, что в основе появления внутриклеточных дефектов в действии инсулина лежит свойственный диабету и голоданию дефицит синтеза белка и усиление его деградации. Определение активности ИРФ, являющихся эндогенными активаторами синтеза белка, в сыворотках крови крыс с диабетом показало её достоверное снижение (таблица 2). Инсулинотерапил диабетических крыс нор'

Инсулин, мкед/мл

1с.2. Дозозависимое действие инсулина на включение углерода тежозы в СО^ (А) и общие липиды (Б) изолированной жировой <ани крыс. К - контрольные' животные, Д - крысы с аллоксано-м диабетом, Д+И - крысы с аллоксановым диабетом, леченные 4сулином, Д+ИРФ - крысы, леченные ИМ. По оси абсцисс - кон-знтрация инсулина в среде (мкед/мл), по оси ординат - счет I мин на I г сырой ткани.

Таблица ]

Включение 2,3-%-лейцина в общие белки, грубую фракцию плазматических мембран жировых клеток и белки, ответственные за траш порт глюкозы через плазматические мембраны адипоцитов, за 12(

мин инкубации.

Варианты опыта

Счет за I мин на I мг белка

общие белки ¡плазматические жировой | ткани |

мембраны

белки трансп« тной систем глюкозы

Здоровые крысы

Лллоксаношй диабет

Лечение инсулином крыс с аллоксановым диабетом

Введение ИРФ крысам с аллоксановым диабетом

618+70 47+5й

647+56

534+60

756+34 36+1*

609+26

566+46

109+5 22+1к

117+16 108+8

Примечание. Количество крыс в каждой группе - 8-10. к - различ по сравнению с группой здоровых крыс достоверны.

Таблица

Активность ИРФ в сыворотках крови крыс с аллоксановым диабете.

Варианты опыта

Потребление глюкозы, ¡Торможение активиро-

{ванного адреналином мкмоли на I г сырой ¡липолиза. Высвобожде ¡ние в среду СЖ, ткани ¡мкмоли на 1 г сырой

I • ткани

Контроль Диабет

(7) (II)

Диабет, леченный инсулином (5)

7,85+0,57 4,89+0,60*

6,94+0,71

1,97+0,34 3,06+0,18*

1,55+0,20

Примечаний. Активность ИРФ определяли по инсулиноподобным эф} там кислоэтанольных экстрактов сывороток крови и опытных крыс на эпидидимальной жировой ткани интг ных крыс за 2 ч; к - различия между контролем и ве антом "диабет" статистетески достоверны. Здесь и лее в скобках указано количество крыс.

ишзовала активность ИРФ в крови, это свидетельствует о том, > инсулин является положительным модулятором активности ИРФ >рганизме.

Введение крысам с аллоксановыи диабетом инсулина увеличива-максимальную реакшш жировой ткани на инсулин (рис. 2), по-щмому, через активирование синтеза тотального белка, включаю-?о структурные белки и ферменты, недостаточность которых и оп-вдляет снижение максимальной реакшш на гормон. Для доказа-пьства этого предположения многократно вводили крысам с аллок-иовым диабетом частично очищенную суммарную фракцию ИРФ, выде-иную из сыворотки крови человека. Поскольку ИРФ являются эндо-нными активаторами синтеза бежа, то, вероятно, подобно инсу-ну, они должны устранять внутриклеточные дефекты в действии ого гормона.

Исследования показали, что подкожные инъекции ИРФ, равно к и инсулина, привели к существенному увеличению включения ме~ ного лейцина в общие белки жировой ткани, белки плазматичес-х мембран, в том числе мембранных переносчиков глюкозы в адл-цитах (таблица I). Одновременно достоверно повысилась макси-льная реакция жировой ткани на инсулиностимулировашше окисле-:о глгасозы до СО., и синтез общих липидов из глюкозы (рис. 2), ■о свидетельствует о ликвидации внутриклеточных. дефектов в дей-•вии инсулина на жировую ткань.

Какова роль инсулина в устранении внутриклеточных дефектов !йствия инсулина и повышении реактивности на гормон? Из таблицы следует, что инсулин и ИРФ активируют синтез болка в аировой сани л, вероятно, п других тканях оргзнггма. Эго сопроволсдает-I увеличением реактивности жировой ткани на инсулин (рис. 2). юденио инсулина крысам с аллоксановим диабетом повшлает актив->сть ИРФ в крови (таблица 2), Следует думать, что под влиянием юулинотерапии, во-первнх, формируется энергетическая и пласти-зская основа синтеза белка,' тормозятся катаболлчоскло процзссы, >-вторих, увеличивается активность ИРФ, которпо, наряду с кнсу-том, усиливал синтез тотальных белков, усграпяю? гпутрпклоточ-:ю дефекты в действии инсулина.

Иистлинорезистентность при Физиологических и патологических состояниях, не связанных с дефектами инсулярного аппарата

Общепринятым считается'мнение о том, что инсулинорезистен' ность служит важным патогенетическим фактором инсулинонезавис] мого сахарного диабета (ИНСД). Поскольку ожирение, беременности хронические болезни печени, стресс, являющиеся наиболее pacnpi страненными факторами риска заболеваемости сахарным диабетом, характеризуются инсулинорезистентностью, то существует насга тельная необходимость выявления её причин и разработки пути устранения при этих состояниях.

Совместно с A.M. Абдурахмановой у 55 больных ожирением ] возрасте от 18 до 47 лет исследовали наличие патогенетически связи между степенью гиперинсулинемии, инсулинорези.стентност! с одной стороны, и снижением толерантности к глюкозе - с друго: Представлялось также необходимым изучить чувствительность к ж суляну в зависимости от степени ожирения.

По результатам перорального теста толерантности к глюкоз (ПТТГ) больные, независимо от степени ожирения, были разделен: на две группа: с нормальной (I) и нарушенной (2) толерантность к глюкозе. Уровни инсулинемии после нагрузки глюкозой были пов: шены в обеих группах, но достоверно различались мезду собо (рис. 3). Сами по себе эти данные не являются новыми, но он свидетельствуют о том, что нарушения толерантности к глюкозе ; больных второй группы обусловлены инсулинорезистентностью. Чу ствительнооть к инсулину определяли у 33 больных первой групп 22 больных второй группы и 16 контрольных лиц. Установлено, чт выраженная инсулинорезистентность наблвдалась у больных второ группы (рис. 4), которая характеризовалась высокой гиперинсул немией.

При распределении больных по степени ожирения было обнар жено, что при 1-Ш степени ожирения число лиц с пониженной чувс вительностью к инсулину составило 14 из 42 человек (33%), а пр 1У степени ожирения - 8 из 13 человек (62%).

Делается вывод, что у больных ожирением без диабета суш ствует прямая связь между степенью гиперинсулинемии, инсулинор знстентностыо и сшжением толерантности к глюкозе. Частота ли о инсулинорезистентностью увеличивается с повышением степен ожирения.

1.0

а.а

0.5

0.4

0.2 0

О 60 120 180 .

Рис.3. Инсулиншические кривые в . процессе ПИТ у больных ожирением. Груши с нормальным (I) и нарушенный (2) ПТГГ, К - контрольная группа. По оси абсцисс - время (мин), по оси ординат - ныоли инсулина.

мМ

/

/

к ■

/к.

У

60 120

ii

га

9 О

7 в 5 4

3 2

40

ез

Ш)

Рис.4. Чувствительность к инсулину у больных ожирением. Обозначения те те., что на рис.3; по оси ординат - уровни гликемии в ¡¿молях.

Рис.5, Гликемическая реакция на внутривенную инфузию инсулина с глюкозой у самок крыс небеременных (К), беременных в I, 2, 3 семидневках. По оси абсцисс - время в мин, по оси ординат -уросни гликемии в ммолях.

В опытах на крысах с разными сроками беременности показано, что сникение толерантности к глюкозе в поздние сроки беременности вызвано не нарушения?,® в секреции инсулина, а развитием ги-перинсулинемш и инсулинорезистентности, определяемой методом внутривенной инфузии инсулина и глюкозы (рис. 5). В изолированной жировой ткани беременных крнс уменьшена чувствительность к ян сули ю з ав к сим ому окислению глюкозы и включению её в общие ли-пади (рис. б), что выражается в смещении вправо кривых "доза-реакция". Однако максимальный ответ ткани на инсулин не снижен. Это дает основание считать, что ннсулинорезистентность при беременности обусловлена уменьшением чувствительности к инсулину (вероятно, за счет гиперинсулинешш и снижения связывания гормона), но не пострецепторныш дефектами.

По нашим данным, причиной гиперинсулинемии после нагрузки глюкозой в поздние сроки беременности служит совокупное действие к он трин сулин отх гормонов (содержание в крови кортикостерона увеличено), гормонов фетопладентарной системы (на интактных крысах показано, что прогестерон усиливает инсулинорезистентность), повышенного уровня липядов в крови, особенно их агерогешшх фракций. Одним из патогенетических механизмов развития инсулинорезистентности при беременности служит, как нами показано, инги-бирование дыхания в печени и др. тканях атерогенными липопротеи-дами, накапливающимися в поздние сроки беременности.

Причину инсулинорезистентности при хронических поражениях печени изучали на крысах с экспериментальным гепатитом и циррозом печени или с частичной гепатэктомией, а также совместно с А.М.Абдурахмановой и Н.Р. Рахимовым - на больных хроническим пер-систирующим гепатитом (ХПГ), хроническим активным гепатитом (ХА1 и циррозом печени (1Щ) без сочетания болезней печени с ожирением.

В эксперименте было показано, что выраженная инсулинорезистентность возникает у крыс не только с хроническими гепатитом и ЦП, индуцированными алкалоидом гелиотрином, но особенно через 35 сут после частичной гепатэктомии (рис. 7). Регистрируемая при этом гиперинсулиш ,шя посла нагрузки глюкозой (рис. 8), не может обеспечить нормальную сахарную кривую. Наряду с повышенным содержанием инсулина в крови крыс с гелиотриновым поражением печени количество С-пептида до и после нагрузки глюкозой было не-

16

Рис.б. Доэозависимое действие инсулина на включение углерода гликозы в общие липиды (А) и С02 (В) изолированной жировой ткани крыс. I - и,н-тактные самки, 2 - беременные На 20-й день. По оси абсцисс - концентрации инсулина (мкед/мл), по оси ординат - счет в Гмин на I г ткани.

40 20

16 12

8 А

5 (8)

4 CIO)

O W 80 120 160

Рис.7. Гликемическая реакция на внутривенную инфузиы инсулина с глюкозой крысам в контроле (I), ложнооперированньм (2), с введением гидрокортизона (3), гелиотрина (4), с частичной гепатэкто-».siea (5). Обозначения по осям координат те же, что на рис.5.

1,1 №

0,7»

0,57 0,5! С№

0,22 0,17 (8)

А

(*) (7)

(5)

(7) (5) (5)

I

(8) Л,

М

К

хё

к

I 1

й

к

I

т

Л-

к

0,52(6) 0,43(6

•0,16(6) 0,13(6]

0 90 о 90 0 90

Рис.8. Содержание ИРИ (А) и С-пептида (Б) в сыворотках крови крыс до и через 90 мин после нагрузки глюкозой. К - контроль, I - введение гелиотрина, 2 - ложнооперированные, 3 - частичная гепатэктомия. По оси абсцисс - время после приема глюкозы (мин), по оси ординат - содержание ИРИ и С-пептида (нмоли).

сколько выше, чем в контроле, но недостоверно. Однако молярное отношение С-пептид:инсулин в сыворотках крови подопытных крыс оказалось ниже, чем у здоровых животных. Это свидетельствует о том, что гиперинсулшемия при поражениях печени связана не стол ко с секрецией гормона, сколько с пониженной его деградацией (вероятно, в печени). При частичной гепатэктомии, когда на 2/3 снижено количество клеточных элементов, способных захватывать инсулин, гиперинсулинемия после нагрузки глюкозой выражена еще больше. Несмотря на гиперинсулинемию, наблвдается "выпадение действия инсулина на печень..." (В.И. Кандрор, 1983), что слу жит одной из основных причин инсулинорезистентности.

У больных с заболеваниями печени также наблвдали нарушения толерантности к глюкозе и гиперинсулинемию после нагрузки глюко зой (рис. 9 ). Патологические изменения углеводного обмена воз

К

Рис.9 . Уровни гликемии (А) и инсули-немии (В) у больных хроническими болезнями печени в процессе 1ГПГ. К-контрольная группа, I-ХПГ, 2 - ХАГ, 3-ЦП, 4 - ЦП плюс сахарный диабет.

60 120

О 60 120

т

..л 2 (б) К (8) —♦ I (9)

то

г (10)

Иид (10)

к сао)

Рис.Ю. Дозозависимое действие инсулина на потребление глюкозы изолированной жировой тканью контрольных (К)крыс, тиреоидэктомированных (I), тиреоидэктомирован-ных, получавших тиреоидин (2). По оси абсцисс -концентрации инсулина, по оси ординат - потребление глюкозы (мкмоли на I г ткани за 2 ч).

Рис.П. Влияние инъекций индо-метацина (Инд) и гидрокортизона (Г) на чувствительность крыс к инсулину. По оси абсцисс -время после введения инсулина и крахмала (мин), по оси ординат - изменения уровней гликемии (ммоли).

6о

120 1СО

о

о

о

растают от ХИТ через ХАТ к ЦП (таблица 3). Поскольку степень I перинсулинемки увеличивалась в таком же порядке, то можно с*. Тать, что инсулшорезистентность у этой категории больных усил вается по мере нарастания тяжести патологического процесса.

Таблица

Процент лиц с различными типами толерантности к глюкозе у больных хроническими заболеваниями печени.

Сомнительный;Снижение то-;Суммарное тип |лерантности ¡®»Я0 кривой ¡к глюкозе ;ти к глхжо

Группы обследованных

Нормальная толерантность к глюкозе

Контрольная ТОО (6) О О О

ХПГ 64,4 (47) 16,4 (12) 19,2 (14) 36,5

ХАТ 48,7 (19) 35,9 (14) 15,4 (6) 51,3

Щ 39,5 (Е7) 18,6 (8) 41,9 (18) 60,5

Примечание. 3 скобках - количество больных.

Опытами с частичной гепагэктомней экспериментально доказ пается, а клиническими данными подтверждается, что резистен ность к инсулину при хронических поражениях печени развиваете вследствие уменьшения количества функционально активных клето ных элементов в этом органе.

Примером массированного действия контринсулиновых гормоно служит стресс. Так называемые гормоны стресса нередко приводя к интолврантности к глюкозе и могут спровоцировать сахарный ди бет. Было исследовано два вада стресса у крыс: подвешивание з шейную складку кожи и операционная травма. Первый вид стресса провоздался мышечной работой - стремлением животных высвободит ся, второй вид стресса характеризовался послеоперационной г подинамией. Объективные показатели стресса (масса надлочечнико: селезенки, уровень кортикостерона в крови) были одинаковыми обеих группах крыс. Исследования показали, что выраженные диаб тическив изменения в метаболизме, в том числе инсулинорезиетен ность, обнаруживались у крыс с операционной травмой. В жирово] ткани этой группы животных было снижено инсулиностимулированно» потребление и окисление глюкозы (таблица 4). В отличие от крт подвергнутых подвешиванию на 24 ч, у этих животных наблюдала более высокий уровень глюкозы в крови и инсулина в • сыворотк!

20

делан вывод, что хронический стресс, сопровождающийся гиподина-ией (операционная травма), способствует развитию диабетического индрома, вследствие усиленной продукции энергетических субстра-ов, стимулируемой гормонами стресса, и неадекватной их утилиза-ией. Стресс, сопровождающийся мышечной активностью, обусловли-ает усиленное использование глюкозы и СЖК, что снижает потреб-ость в инсулине, предупреждает гиперинсулинеммю и инсуликорези-тентность.

Таблица 4.

Инсулинозависимое потребление и окисление глюкозы жировой тканью крыс, подвергнутых различным стрессовым воздействиям (п = б-о).

Вида Потребление глюкозы, мкмоли/г сырой ткани за 2 ч Включение углерода глгао-зы в СОо, счет/мин на I г сырой ткани за 2 ч

стресса без инсулина с инсулином, 0,8 гадали без инсуля- ¡с инсулгаюм, на (0,8 нмоли

контроль 7,7+0,9 16,5+2,0 878+105 2458+350

[одвешивание 1а 12 часов 8,2+1,0 15,9+1,2 942+90 2838+230

)перационная .равма 7,4+0,5 12,7+1,135 420+68* 541+75*

Гримечание. к - различия с контролем достоверны. ■

Роль тиреоидных гормонов в реализации инсулиновой функции

По некоторым метаболическим эффектам и клиническим наблюде-иям гормоны щитовидной железы причисляют к контринсулиновым, а о данным В.И.Кандрора (1983) и др. авторов тиреоидные гормоны, ызывая гиперметаболизм, могут выступать синергистами инсулина, дним из подходов в изучении влияния тиреоидных гормонов на реа-изацию инсулиновой функции в организме служит создание тнреоид-ой недостаточности. Изучали влияние тиреоидэктомии у крыс на увствительность целостного организма и изолированных тканей к нсулину.

Гипотиреоз вызывал снижение реакции организма на внутривен-ую инфузип инсулина и уменьшение максимального инсулиностимули-уемого потребления глюкозы изолированной жировой тканью, что

указывает на существование внутриклеточных дефектов в реализации сигнала инсулина (рис.10). Введение крысам с гипотиреозом тиреоидина, наряду с нормализацией в крови уровней тиреоидных гормонов, повышало реакцию целостного организма и тканей на инсулин. На основании исследований, тиреоидине гормоны в организме в физиологических концентрациях, но не в токсических, рассматриваются как необходимые факторы для максимального проявления функции инсулина. Наряду с СТГ и инсулином, они повышают an тивность в крови ИРФ, которые, активируя синтез белка, способсп вуют устранению внутриклеточных дефектов в действии инсулина.

Влияние простагландинов на реализацию эффектов инсулина

Считается, что ПГ не являются медиаторами действия пептидных гормонов, однако образование этих регуляторов при взаимоде!1 ствии указанных гормонов с рецепторами (Sammuelsaon et al.,1975 свидетельствует об их участии в реализации гормональной функции Наш показано, что ингибиторы простагландинсинтетазы - индометс цин (нестероидный) и гидрокортизон (стероидный) при введении их интактным крысам снижают чувствительность к инсулину (рис. Ill

При инкубации тканей диафрагмы и икроножной мышцы от этих живот нык с инсулином выявлено достоверно меньшее содержание гликот в инкубируемых тканях, чем в контроле, что говорит о снижении тканевой чувствительности к инсулину. В опытах In vitro KOMMej ческие препараты ПГЕ^ и nTF2(X усиливали действие инсулина на пс требление глюкозы тканями диафрагмы и матки крыс (таблица 5).

Таблица 5.

Влияние nPF.g и iUTV^ (3 мкмоли) на потребление глюкозы тканями диафрагмы и матки крыс при инкубации с инсулином и глюкозой.

! Потребление гликозы, мкмоли/г ткали за 150 мин

Ткань —-1-1-1-

} контроль , ПГЕ? \ контроль i [U'f2

Диафрагма 43,3+2,8 58,3+2,2* 47,2+5,9 55,6+6,3

(14) (14) (7) (7)

Матка 21,1+2,3 31,7+3,0* 18,9+0,5 26,7+1,3*

(7) (7) (21) (21)

Примечание, к - различия между результатами, полученными в копту ле и при инкубации тканей с ИГ, достоверны.

В опытах с использованием неметаболизируемого транспортного аналога глюкозы D ^ксилозы установлено, что эффект ПГЕр и ПГ*2а; связан с увеличением скорости транспорта Сахаров в клетки в присутствии инсулина. Определение констант транс-

порта ксилозы в диафрагму 1фыс позволило заключить, что ускоренное проникновение глюкозы в мышечные клетки под влиянием ПГ достигается за счет увеличения Vmax при неизменной величине Кд.

Каков механизм действия ПГ на транспорт сахароз? Ест:, сообщения о том, что некоторые ПГ обладают Са2+- и Mg -ионофорными свойствами. Нами получено подтверждение литературных данных, что ПГЕд и ПГр2сс с одной стороны, являются эффективными индукторами пассивного транспорта через биологические мембраны, с другой - новый кальциевый ионофор, производное краун-эфиров, дивалерил-дибензо-18-краун-6 (ДШО, наряду с классическими ионо-форами, увеличивает внутриклеточное содержание Са2+ и ускоряет проникновение Сахаров через плазматические мембраны в присутствии внеклеточного кальция. Рассматривая эти данные в совокупности, можно считать, что изучаемые нами ПП^ и оказывают свои эффекты на инсулиностимулируешй транспорт глюкозы через увеличение транспорта Са2+ в клетки. Использование различных ингибиторов кальмодулина (лидокаин, дикаин, трифтазин и др.) и применение кальциевых ионофоров в изучении in vitro транспорта глюкозы через мембраны эритроцитов человека, позволило сделать вывод, что в стимуляции транспорта глюкозы кальцием участвует калъмодулин (рис. 12).

Новый аспект действия ПГ расширяет теоретические представления о тканевом звене инсулиновой функции, открывает перспективы поиска гипогликемязиругацих препаратов, связанных с эффектом ПГ. Так, показано, что нетоксичные фракции яда среднеазиатской эфы, содержащие фосфолипазу А2, оказывают гипогликеюгзпрующее действие на крыс с гипергликемией. Предполагается, что эффект обусловлен влиянием ПГ, которые образуются в результате гидролиза фосфолипидов фосфо липазой Ag с освобождением арахидоновой кислоты.

Механизмы повышения чувствительности к инсулину.

Как отмечалось, весьма распространенным является мнение, что инсулинорезистентность - ваншое, если не главное, звено в

ЯЗ

30-

20

10

имели

А

<МЛ(5) 0,34(5}

Д15(6) 0,13(6)

4,0

Б

Рис.12. Зависимость скорости выхода глю козы из эритроцитов от концентрации в среде антагонистов кальмодулина. По ос: абсцисс - концентра ции веществ, мкмоли (А) и ммоли (Б); по оси ординат - скорость транспорта гл козы (ммоли/мин). I трифтазин, 2 - преп рат "Гидрокортизон" 3 - он де, отмытый от лидокаина, 4 - па митат, 5 - лидокаин 6 - дикаин.

А

имели

•0,57 (6)

0,35(6)

0,17 (6) 0,14 (6)

& 16

Рис. 13. Содержание С-пептида (Л) л ИРИ (Б) в сыворотках крови контрольных (I) н тренированных к плаванию (2) крис до и через 90 мин после нагрузки глюкозой. Отношение С-пептид:инсулин в контроле - 0,75, в опыте -0,97, кто свидетельствует об увеличении метаболического клиренса инсулина у тренированных крыс.

-50

о-

Минуты

•90

РА

патогенезе ИНСД. Существенным элементом в комплексном лечении этого заболевания следует считать мероприятия, направленные на увеличение чувствительности к инсулину.

Физические упражнения применялись еще в доинсулиновую эру, однако сдерживающим фактором их широкого использования в клинике является отсутствие общепринятых теоретических представлений о механизме действия мышечной работы на повышение чувствительности к инсулину. Ми проводили исследования на здоровых крысах, тренированных к плаванию, и на крысах с аллоксановым диабетом, подвергавшихся одноразовым физическим нагрузкам. Показано, что эффект физических тренировок обусловлен не только изменениями в ферментативном аппарате клеток, ведущими к усилению окисления промежуточных продуктов метаболизма глюкозы, повышению эффективности окислительного фосфоршшрования в митохондриях сердца и печени, но, что весьма важно,- и усилением инсулинонезависимого потребления глюкозы мышцами (таблица б ). Это уменьшает потреб-

Таблзша 6 .

Уровни гликемии у тренированных к плаванию и контрольных крыс после физической нагрузки в процессе внутривенной инфузии глюкозы и при ингибировании секреции инсулина

. Время Уровни гликемии, ммоли ¡Разница в ■¡уровнях ■¡гликемии, ¡ММОЛИ 35

инфузии, мин в контрольной группе 1 ¡в группе тренирован; ных крыс (5)

0 4,1+0,5 3,6+0,4 0,5

40 7,2^0,6 6,1+0,5 1,1

80 9,0+0,8 7,0+0,7 2,0

120 10,4+0,9 7,9+0,7 2,5

160 10,9+0,9 8,5+0,8 2,4

Примечание, к - различия между радами вариант контрольной и опытной групп, оцененные методом парных сравнений, достоверны; инфузиропали раствор глюкозы (0,5 мг в мин на 100 г массы тела), содержащий адреналин (10 мкг/мл) и анаприлин (0,5 мг/мл).

ность в секреции инсулина (рис. 13) и повышает чувствительность к гормону. Па 20 больных ИНСД совместно с З.С. Акбаровым и М.Т. Рахимдаановой показано, что ежедневные физические упражнения на

25

велоэргометре в среднем в течение 19 дней достоверно увеличивали чувствительность к инсулину» определяемую с помощью инсулин-крахмального теста. Таким образом, мышечная ткань служит физиологическим "клапаном", открывая который физическими упражнениями, можно существенно увеличить "сброс" глюкозы, не прибегая к помощи инсулина.

Пероральные сахароснижающие лекарства, как известно, тоже повышают чувствительность к инсулину, но если действие сульфаниламидов объясняется стимуляцией секреции инсулина и восстановлением гормонального равновесия в организме, то эффект бигуани-дов, несмотря на существование ряда гипотез, не имеет удовлетворительного объяснения. В предыдущих исследованиях действие бигу-анидов in vitro на увеличение потребления глюкозы тканями наблюдали только при супертералевтических концентрациях (ммоли) и вне связи с инсулином. Нами показано, что механизм такого действия этих лекарств основан на ингибировании энергетических процессов в клетке и не имеет места in vivo при терапевтических дозировках. На жировой ткани крыс с инсулинорезистентностью in vitro впервые показано усиление потребления глюкозы и окисления её до СО2 под влиянием микромолярных (терапевтических) концентраций адобита в присутствии инсулина (рис.14 ). В среде без инсулина действие лекарства не наблюдалось, оно не обнаруживалось также при инкубации жировой ткани интактных животных. Делается вывод, что роль бигуанидов в организме заключается в повышении эффективности действия инсулина на ткани на фоке инсулинорезистенг-ности, что в конечном счете приводит к её преодолению.

Как известно, инсулгаорезистентность характерна и для ИЗСД, где она проявляется как снижение чувствительности и реактивности на инсулин (De Fronzo, 1988). В этом случае сахароснижавдие пероральные препараты неэффективны, а физические упражнения не всегда показаны. В комплексном лечении ИЗСД весьма полезны вещества с анаболическим типом действия, среди которых наибольшее распространение имеют стеранаболы (A.C. Ефимов, Ü.M. Карабун, 1972). Являясь потенциальными стимуляторами синтеза белка, они, согласно развиваемой нами концепции, наряду с инсулином и ИРФ, должны устранять внутриклеточные (пострецепторные) дефекты в реализации сигнала инсулина. Длительное применение стеранаболов ограничено их андрогенными свойствами. Нами совмостно с В.Н. Сы-

Рис.Н. Дозозависимое действие инсулина на окисление глюкозы до СОг, в жировой ткани крыс с экспериментальной инсулиноре-эистентностью под влиянием 5 мкмолей адебита. По оси абсцисс - концентрации инсулина в среде (мкед/мл), по оси ординат - счет /мин на I г сирой ткани за 2ч. I - контроль, 2 - инкубация ткани с адебитом.

тым исследован зкдистерон, выделешшй из растений и обладакъ [й выраженной анаболической активностью. Препарат не прояпля-? заметной токсичности и андрогенного действия при длительном шменении, повышает тканевую чувствительность к инсулину у крыс аллоксановым диабетом (таблица 7 ), это позволяет рекомендо-иь его в комплексном лечении сахарного диабета.

Проведенные исследования расширяют представления о ткане-т звене инсулшювой функции, куда, наряду со специфическим

Таблица 7 .

Злияние неробола или экдистерона на потребление глюкозы и тор-эжение активированного адреналином липолиза в изсшфованной жировой ткани крыс с аллоксановым диабетом.

| Наличие ¡Потребление глюко- IТорможение липолиза;

Варианты \ или } Гдалоли/г сышй высвобождение СЖ в ¡отсутствие гаш л1,/1 оырил ¡среду, мкмоли/г сы-

опыта ; инсулина, ', ткани } рой ткани

} 0,8 нмоли } ;

онтроль - 12,9+0,8 28,70+1,92

II + 28,9+2,1 6,62+0,57

еробол - 10,1+0,4 23,20+1,70

к + 43,0+4,0* 0,97+0,08*

кдистерон - 12,2+0,7 28,90+2,30

н + 47,2+1,9* 1,26+0,09*

римечание. * - различия между контролем и опытом достоверны; -) - отсутствие, (+) - присутствие инсулина; количество крыс в

яждой группе - 7-9.

"I---1-1—

О 100 1000 10000

связыванием инсулина с рецептором, можно отнести реакцию ткш на инсулин, которая зависит от метаболического статуса клето? обусловленного гормональны!.. статусом организма, наличия пост| иопторных дефектов, способности к синтезу ПГ и их участия в транспорте Сахаров. Нарушения в одном или нескольких "пункта) контроля действия инсулина ведут к иисулкнорезистентности.

ВЫВОДЕ!

I. При абсолютной инсулиповой недостаточности (аллокеш цый диабет) и длительном голодании наблюдается инсулинорезг тонтность, определяемая на уровне целостного организма (сниясе? гипоглихомичоская роакция на внутривенную инфузию инсулина) на уровно тканей (заторможены различные инсулиностимулируемь процессы в жировой ткачи).

1.1. Анализ кривых "доза-реакция", полученных при определ анн в жировой ткани ¡шсуллносткмулируемого торможения липоли: потребления глюкозы, включения сё в обтао липиды и окисления ; СОр, наряду с данными литературы о нормальном связывании инсу; ¡;а с рецепторами, а также каблпсаомые нами снижение скорост окисления промежуточных проектов метаболизма глюкозы к тормоз нло окислительного фосфорилированил в митохондриях печени кр1 с аллоксалоным диабетом, свидетельствует о существовании внут{ клиточшх (пострецопторных) депонтов в действии инсулина.

1.2. Опыты по введению крыса?.! с пллоксановым диаостом гак ллка и доказывают, что внутриклеточше дефекты в действ! илоул.лна при абсолютной его недостаточности обусловлен ингис Гоагякем синтеза тотального белка, включая белкл плазматичосш ■,'им'5ран, ответстзетшо за транспорт глюкозы в клоткп.

Г;. Идеулшгорезлстентность, сопровоэдагеаяся гиперинсулга ; ,:пимоот розные причины, завнегсто от визкватих со Зяэшм гпчоского (стресс, беременность) или патологического (хроничс заболевания печени, ожирение, гипотиреоз) состояний.

2.1. Стресс у крыс, вызванный операциошюй травмой и соп] г.от.ухаюпглйся гиподинамией, пршюдит к кнсулянореэистонтности диабетическому синдрому. При сопровождении стресса, пнтенсивнс шеечной работой (стрэшгегаом животных освободиться при част; ной иммобилизации) диабетический синдром и инсулинорезистонт-пость не возникают, что объясняется усилонним потреблением г;

юзы и СЙК.

2.2. При беременности уменьшение чувствительности к инсули-[у нарастает с увеличение.; сроков беременности к сопровождается ювышением в крови крыс уровней инсулина и кортикосторона. Крите "доза-реакция" тсулино стимулируемого окисления глтеозы и :интеза лютидов в жировой ткани сдвинуты вправо, но максималь-1ан реакция ткани на инсулин не уменьиена, что свидетельствует )б отсутствии внутриклеточных дефектов в действии инсулина.

Одним из факторов, приводящая к инсулкнорезистонтности при Зерекенности, наряду с гормонально-метаболическим статусе;.',, является повышение в крови уровней атерогешшх липопротеидов, г.о-горые, будучи выделены из сывороток крови беременных крнс, в физиологических концентрациях ингибирувт потребление кисловодл. изолированными тканями печени и щитовидной железа кнтактных крнс.

2.3. При хроническом экспериментальном поражении печени у крыс, вызванном голиотрином, наблвдается снижение чувствительности организма к зшеулшгу, гипергасулинекия и нарушения толерантности к глюкозе. Част1гчная гепатэктомия приводит к еще более выраженным диабетическим сдвигам в метаболизме, снижению гликоген-ной функции печени, уменьшению экстракшш и метаболического клиренса инсулина и является доказательством того, что инсулиноро-зистентность при хронических заболеваниях печени обусловлена уменьшением количества функционально активных клеточных элементов печени.

2.4. У болышх с хронически?^ заболеваниями печени частота и степень гиперга^сулинемии и снижения толерантности к глюкозе увеличивается по!мере нарастания тячсести патологического процесса. При сочетании хронических болезней печени с ИНСД наблюдается ослабление глюкозостимулируемой секреции инсулина до уровней, характерных для нормы и ниже.

2>.5, У крыс с тиреоидэктомией снижена максимальная реакция жировой'ткани на инсулиностимулируемое потребление г.-юкозы, уменьшена гипогликемическая реакция организма на внутривенную инфузию инсулина. Заместительная терапия тиреоидином, нормализуя тиреоидный статус организма, восстанавливает максимальную реакцию тканей и организма в целом на инсулин, что свидетельствует об участии тиреоидных гормонов в формировании максимального ответа тканей на инсулин.

3. ПП^ и ПГ?га, усиливают в присутствии инсулина потреб, ние глюкозы, накопление гликогена и транспорт Сахаров в мыт ных клотках. Эффекты ПГ обусловлены увеличением максимальн скорости транспорта Сахаров при неизменной константе диссоц ции комплекса переносчик-сахар, йнгибирование биосинтеза ПГ. крыс индометацином ведет к снижению инсулиностимулированных п роблению глюкозы и образованию гликогена в мышечной ткани, р витию инсулинорезистентности.

На примере ПГЕ2 показано, что ПГ усиливают трансмембранн перенос Са°+. Используя кальциевые ионофоры: Х-537А, А23187, , ТТФА и ингибиторы кальмодулина: трифтазин, дикаин, лидокаи установлено, что кальций, при участии кальмодулина, задейство в механизме стимуляции инсулином транспорта глюкозы в мышечн клетки.

4. Изучение возможных путей ликвидации инсулинореэистент стк показало:

4.1. Физические нагрузки приводят к увеличению скорос окисления промежуточных продуктов метаболизма глюкозы, повы нию скорости дыхания и окислительного фосфорилирования митохо рий печени и сердца тренированных крыс, снижению уровня липвд в крови, особешю их атерогетшх фракций, Изменения в ферме» тивном аппарате клеток является частью механизма, обеспечиваю го возрастание независимого от инсулина потребления глюкозы точной тканью во время и поело физической работы, приводящего уменьшению потребности в инсулине и снижению его уровня в кро что в конечном счете обусловливает увеличение чувствительное к инсулину.

4.2. Адебит (Н-бутилбигуонид) усиливает потребление глю зы и транспорт й-ксилозы п изолированной диаЛрагме интакти крыс только в сворхтеряпсвтическлх концентрациях (ммоли) и не висимо от присутствия инсулина. На жировой ткани крыс с рксио ментальной инсулинорезистентностыо показано влияние терапевт» ских концентраций (мкмоли) адебита на увеличение потребления окисления глюкозы. Для получения указанных эффектов нообходи присутствие в среде инсулина.

Действие бигуанидов в организме направлено на усилонио Ф ктцш инсулина, по-видимому, на жировой 'т1сани и проялляотся п инсулинорепистентности, сопровождающейся гинпринсулинпмиоА.

4.3. Вещества с анаболическим типом действия (неробол и зк-цистерон) при введении крысам с экспериментальной инсулинорезис-гентностью существенно повышают гглогликемичеасую реакцию на внутривенно инфузируемый инсулин. Б изолированной жировой ткани itpuc с аллоксаловым диабетом, получавших неробол ми экдисторон, наблюдается усиление инсулиностимулированных процессов: потребления глюкозы и торможения активированного адреналином ли.,олиза.

Эфрект лекарств обусловлен стиг.улпровапием синтеза тотального бежа и устранением внутриклеточных дефектов в действт? нн-сулина, что является научным обоснованием применения их в комплексном лечении некоторых форм сахарного диабета.

ПРЖПЯЕСККЕ гаЮГСЩАЦШ

Г. Для клинической практики и экспериментальных исследований разработаны методики определения чувствительности к инсулину, сочетающие в себе простоту и доступность с достаточной адекватностью.

1.1. Видоизмененный тест толерантности к инсулину (инсудин-крахмалышй тест) отличается от применяемого в клиника тем, что одновременно с внутривенным введением инсулина испытуемому дают углеводную нагрузку в виде раствора частично гидролизованного картофельного крахмала, что предотвращает значительное снижение уровня гликемии а компенсаторную'секрещда гормонов-антагонистов. Тест апробирован на 55 больных ожирением, 38 больных ШСД, находящихся в клинике НИИ.эндокринологии МЗ УзССР, и 16 здоровых людях. Методику можно применять в амбулаторных условиях или при эпидемиологических исследованиях в группах риска заболеваемости

. сахарным диабетом.

1.2. Для условий стационара предложена более адекватная методика определения чувствительности к инсулину у больных ШСД, ожирением, тиреоидной патологией и др. Она представляет собой значительно упрощенный и приспособленный для обычной больницы метод инсулинового блока, предложенный Heaven et al. (1976), Испытуемым внутривенно инфузируют стандартный раствор инсулина с глюкозой, что обеспечивает у них практически одинаковую гипер-инсулинемюо, а сохраняющиеся при этом различные уровни глюкозы в крови отражают чувствительность к инсулину. Методика апробирована на 35 болышх с гетто- и гипертиреозом, лечившихся в клини-

ке НИИ эндокринологии МЗ УзССР.

2. Предложено средство с анаболическим типом действия (; сторон), повышающее чувствительность к инсулину. Препарат peí мендуется применять в комплексном лечении ИЗСД с целью повшн реактивности тканей на инсулин. По данному предложению получ< положительное решение ВНЩГПЭ. Авг.свид.1561263, бплл.Яб, IS

3. При состояниях, сопровождающихся инсулинорезистентно( рекомендуются ограничения а назначении лекарств, ингибирувди; тез ПГ (ацетилсалициловая кислота, индометацин), чтобы не ус; лить дефекты в осуществлении инсулиновой функции.

4. Для предотвращения диабетического синдрома, возникаюи в результате стресса, следует утилизацию энергетических субс; тов привести в соответствие с их продукцией в организме. Аде1 нал утилизация повншенш« стрессом количеств глюкозы и СЖК мс быть достигнута мышечной работой, которая служит одним из пут снижения уровня этих веществ в крови.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ.ДИССЕРТАЦЩ

1. Косовский М.И., Гулямов Т.Д., Латыпов А.Л. Чувствител ность жировой ткани к инсулину в норме, при аллоксановом диас и модели легкой гипергликемии // Краевые вопросы эндокринолог - Ташкент, Г978. - С. 71-74.'

2. Косовский М.И., Гулямов Т.Д. Глюконеогенеэ в почках i норме и при разных формах диабета в эксперименте // Мед. журь Узбекистана. - 1979. - - С. 15-16.

3. Функционирование митохондрий печени при сахарном диас в эксперименте / Т.Д.Гулямов, К.Т.Алматов, Х.Агэямоп, М.И.Кос ский // Мед. журнал Узбекистана. - 1980. - !f6. - С. 58-60.

4. Косовский М.И., Гулямов Т.Д. Глоконеогенеэ в почках t с сахарным диабетом разной тяжести //II Всесоюзный съезд эщ кринологов. - Ленинград, 1980. -С. 132.

5. Косовский М.И., Хусаинова Ф.А., Гулямов Т.Д. Снижение тканевой чувствительности к инсулину у крыс после введения п рокортиэона или индометацина, связь с действием простагландиь // Проблемы эндокринол. - 1982. - № 5. - С. 57-60.

6. Косовский М.И., Гулямов Т.Д., Xycamiona í.A. Влияние простагландинов Е^ и Fg,^ на стимулированное инсулином поглоще ние глюкозы и содержание гликогена, в мышечной ткани крнс 1пм

о /М съезд эндокринологов Украины. - Киев, 1982.- С. 47-48.

7. Косовский М.И., Гулямов Т.Д., Хусаинова Ф.А. К вопросу о еханизме действия бигуанидов //Актуальные вопросы эндокринолога в условиях Узбекистана. - Ташкент, 1983 - С. II9-I22.

8. Косовский М.И., Гагельганс А.И. Влияние кальциевых ионо-эров на систему транспорта Сахаров через плазматическую чембра-у //Ш Советско-Швейцарский симпозиум. Биологические мембраны, груктура и функции. - Ташкент, 1983. - С. 192.

9. Исследование частоты снижения чувствительности к инсули-у у больных ожирением / М.И.Косовский, Т.Д.Гулямов, Ф.А.Хусаи-эва и др. П Проблемы эндокринол. - 1984. - № 2. - С. 14-18.

10. Косовский М.И. Влияние адебита (N-бутилбигуанида) на этребление и окисление глюкозы в тканях крыс // Проблемы эндо-эинол. - 1984. - J? 6. - С. 52-56.

11. Регуляция транспорта Сахаров in vitro новыми кальцие-jmh ионофорами / М.И.Косовский, А.И.Гагельганс, Ф.А.Хусаинова др. // Цитология. - 1984. - Т.26, № 4. - С. 409-414.

12. Косовский И.И., Туракулов Я.Х., Мирахмедов M.!i. 0 меха-1зме повышения чувствительности к инсулину у крыс после физичес-IX тренировок // Проблемы эндокринол.- 1985.- № 6.- G. 57-61.

13. Косовский М.И., Гагельганс А.И. Торможение транспорта покозы в эритроцитах человека антагонистами кальмодулина // Ци->логия. - 1986. - Т.28, № 9. - С. 1008-1011.

14., 0 причине гиперинсулинемии и снижения чувствительности инсулину при поражениях печени / М.И.Косовский, Я.X.ТУракулов, М.Мирахмедов, С.П.Каткова // Проблемы эндокринол. - 1986. -3. - С. 51-54.

15. Косовский М.И. Участие простагландинов в активировании >анспорта-Сахаров в диафрагму крыс // Вопросы мед. химии. -'87. - № 2. - С. 52-54.

16. Эффекты инсулина in vitro в жировой ткани крыс с ал-'Ксановнм диабетом после лечения инсулином или введения инсули-подобных ростовых факторов сыворотки человека / М.И.Косовский, X.Туракулов, М.М.Мирахмедов, С.П.Каткова // Проблемы эндокри-л. - 1987. - № 3. - С. 46-49,

17. Особенности нарушений углеводного обмена при стрессе / И.Косовский, М.М.Мирахмедов, С.П.Каткова, Р.У.Махкамова // облемы эндокринолi - 1988. - I? I. - С. 48-51.

Ш. О механизмах инсулинорезистентности при беременност М.И.Косовский, С.П.Каткова, Т.Д.Саипов, М.М,Мирахмедов // ilpi лемы эндокринол. - 1988. - Г» 2. - С. 68-72.

19. Патогенетическая связь между инсулинорезистентносты секрецией инсулина и нарушением толерантности к глюкозе у бо. ных ожирением ,/A.M.Абдурахманова, М.И.Косовский, Н.Р.Рахимо: Т.Д.Гулямов// Проблемы эндокринол.- 1988. - № 2. - С. 21-24.

20. Косовский М.И. Роль инсулина и инсулиноподобных рос вых факторов в стимуляции синтеза белка и нуклеиновых кислот Успехи совр. биологии.- 1988. - Т.106, № 2 (5). - С. 226-238

21. Косовский М.И. 0 природе инсулинорезистентности при солвтной инсулиновой недостаточности // III Всесоюзный съезд э: крлнологов. Тез .до-сл.- Ташкент, "МсдицинавУзССР.- 1989.-С.56-!

22. Инсулинорезистентность при экспер!ментальном гипо- i гипертиреозе / И.И.Косовский, С.П.Каткова, М.М.Мирахмедов, Р Рахивджанов // Проблемы эндокринол.- 1989. - № 3. - С. 50-54

23. 0 механизмах гипо- и гипергликемизирующего действия зических упражнений / Я.ХЛуракулов, М.И.Косовский, К.М.Мира: дов и др. // Ред. л;. "Вопросы мед. химии" АМН СССР. - Деп. в ВИНИТИ 7.06.1989, ff> 3804-В.

24. Акбаров З.С., Рахимдаанова И.Т., Косовский М.И. Чув витальность к инсулину у больных сахарным диабетом II типа в висимости от степени компенсации и после физических.нагрузок велоэргометре //?Лед. журнал Узбекистана.- 1989.- £9,- C.47-5i

25. Инсулиноподобное действие ядов обыкновенного шитомо иика и среднеазиатской эфы и их фракций / М.И.Косовский, С.И Каткова, Н.С.Аюбова и др. // Ред. ж. "Вопросы мед. химии" AM СССР. - Деп. в ВИНИТИ 11.09.1989, К» 5750-В.

26. Влияние неробола и экдистерона на некоторые, связан с регуляторной функцией инсулина, процессы в норме и при экс ментальной инсулинорезистентности А!.И.Косовский, В.Н.Сыров, Мирахмедов и др.// Проблемы эндокринол,- 1989.-?,'» 5,- С.77-81

27. Абдурахманова A.M., Рахимов Н.Р., Косовский М.И. 0 чине нарушений толерантности к глюкозе у больньгх с хроническ заболеваниями печени // Проблемы эндокринол.- 1939.6.-С.2

28. 0 механизмах терапевтического эффекта неробола и ок стерона при экспериментальном сахарном диабете / М.И.Косовск B.H.CupOD, М.М.Мирахмедов и др.// Мед. журнал Узбекистана. -

1969.'- Р П.- С. 70-72. г, г

^l.lcm-U и *