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

¿06 и

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УССР но-исследовате'Зш'ский институт эндокринологии -

и обмена веществ

На правах рукописи

КОСОВСКИЙ Михаил Иосифович

УДК 612.349.8:616.379—008.64

ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ПРИ НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ И ПУТИ ЕЁ УСТРАНЕНИЯ

14.00.03 — эндокринология

автореферат 1

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

. А1°""

уЛ4*

КИЕВ — 1989

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 науч. центр АМН СССР.

Защита диссертации состоится « » 1990 г. в « »

на заседании специализированного совета Д 088.14.01 при Киевском нау> исследовательском институте эндокринологии и обмена веществ МЗ УС (252114, Киев-114, ул. Вышгородская, 69).

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

Автореферат разослан « > 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук

И. Н. ШОСТАК-ПАСЕЧН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Физиологическая организация инсули-вой функции в организма включает такие основные звенья, как нтез и секреция гормона, специфическое связывание его с iuist-ми и ответ последних на гормональный сигнал. Различные дефек-в специфическом связывании инсулина и внутриклеточной переда-его сигнала, ослабляя тканевое звено инсулпновой функции, оп~ доляют состоятш резистентности к инсулину. В последние 10-15 т сформировалось представление об инсулшгорезистентностл как важном этиологическом и патогенетическом факторе сахарного диета, являющемся его постоянным атрибутом и служащим серьёзным епятствием компенсации болезни (В.Г. Баранов; De Fronao; Rsa-п{ Olofcky} Czech. 1974 - 1988). Одной из актуальных проблем докринологии является выяснение механизмов возникновения инсу-норезистентности и разработка способов её ликвидации и предуп-ядения.

Установление прямой зависимости между реакцией клеток на султа и активностью инсулиновых рецепторов (Cuatrecasaa, 1969), такяе закономерности регуляции инсулином количества его связы-яцих мест на плазматических мембранах (De May to, Both, -1973) спшрили наши представлетгя о регуляции хслеточных эффектов пн-лгша и причине инсулшорезистентностн. Однако дальнейшие ис-едованкя ряда авторов потсазали, что резистентность к яксулзшу редко встречается на фойе неизмененной рецепции гормона (Esck-elaen, Pederoen, 1988; RIaza ot al., Г287), например,- При Ш-линозависимом сахарном диабете (ИЗСД), голодании и, следова-лъно, обусловлена но только способностью клеток к связывания рмоиа, но и другими, недостаточно изученными причинами. Инсу-потералгат диабета, повышая содержите гормона в кропи, не спо-■бствует, в силу down регуляции, увеличению количества пнсули->вых рецепторов, однако приводит к повышению реактивности тка-Я на инсулин (Ю.А, Ярошсвскнй, IS8I; Koltorsnan et al., 1984; avon. et al«, 1983; Xkl—Jarvinori, Kalvlato, IS84), Механизм это' явления недостаточно ясен. Moruro думать, что d реализации пневого звона пнеулиновой функции немалое место занимают пост-цепторкно события, способность клеток отвечать па гормон поело 'о связывания с рецептором, а также возможное модулирующее влия-:е некоторых гормонов и негормональише агентов.

Г

Остаётся актуальным изучение причин инсулинорезистентност: при состояниях, являющихся факторами риска заболеваемости саха ним диабетом (ожирение, беременность, стресс, хронические боле юг печени). Снижение активности инсулиновых рецепторов, найде вое во всех этих случаях (Л.К. Старосельцева и др., 1980; А. Ефимов, Ю.В. Бездробный, 1987; Beck-Hlelsen et al., 1983; Ole вку et al., 1977; Greco et al., 1980), как правило, являете следствием гиперинсулинемии и не может объяснить основу наруш ний. Необходимы дальнейшие исследования, вскрывающие причины п вышения потребности в инсулине и развития относительной инсул повой недостаточности.

Нель и задачи исследования. Цель*1 настоящей работы было ï следование физиологических механизмов регуляции эффектов инсуi на, появления инсулинорезистентности и рассмотрение путей е ликвидации 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 инсу. ну при абсолютной ннсулиновой 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 развит: инсулинорезистентности при состояниях с сохраненной секреци инсулина, являвдихся факторами риска заболеваемости сахарным , абетом - ожирении, стрессе, беременности, хронических заболе нинх печени.

4. Исследование регуляторной взаимосвязи между инсулином тирооидными гормонами, роли последних в реализации эффектов сулина. .•-•-'

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

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

Новизна исследования; .

- одной из причин-инсулинорозистентности при абсолютной

линовой недостаточности и голодании является появление внутри-сточных (пострецепторяых) дефектов в действии инсулина. Изуче-. природа этих дефектов, заключающаяся в резком снижении синте-i тотального белка, в частности, переносчиков глюкозы плазмати-(ских мембран жировой ткани;

- исследованы причины инсулинорезистентности при состояли: с сохраненной секрецией инсулина (стресс, беременность, хро-гческие болезни печени, гипотиреоз). Показано, что резистент->сть к инсулину вызвана специфическими причинами, характерными [Я каждого из указанных состояний, а общим для тс. признаком ляется гиперинсулинемия после нагрузки глюкозой;

- установлено участие гиреоидных гормонов в формировании гособности максимального ответа меток на инсулин.. Недостаточ->сть гормонов щитовидной железы приводит к появлению внутрикле-1Чных (пострецепторных) дефектов в действии инсулина, а замес-ггельная терапия нормализует реакцию тканей на инсулин;

- в реализации тканевого звена инсулиновой функции участву-1 ПГЕ2 и ПГР2а» которые через систему кальшй-каяьмодулин уво-гагоаэт пнсулшозавяскшй транспорт Сахаров в мышечные клетки, нсарства, ппгибирувдио синтез ПГ (индометашш), могут способст-изйть развитию днсулинорсзистентности;

- расширены представления о путях повышения чувствительного к инсулину при абсолютной его недостаточности п при сохра-знной секретят гормона, что рассматривается как один из псдхо-зв к профилактике и комплексному лечения.сахарного диабета.

Научно-практическая гтонпость. Работа представляет. собой эмплексное экспериментальное исследование причин возтгкяовеютя юулинореэистентности при ряде патологических и физиологичйс-IX состояний, являющихся факторами риска заболеваемости сатар-т диабетом, и при абсолютной пнсулгаювой недостаточности. Рас-лотрена роль контринсулинових гормонов, тиреоидных гормонов и згорконалышх факторов: ПГ,' ионов кальция и др. - в реализации псулинорой фуюсции.

Практический imiepec представляктт исследования механизмов эвншенил чувствительности к инсулину с помощью физических упрля-эний, бгггушшдов, веществ с анаболическим типом действия. Раз-аботшш простые и адекватныо катоды определения чувствительное-и к инсулину в эксперименте и дается их модификация для псполь-ования на лэдях. Оба метода апробированы п используются. D НИИ

эндокринологии МЗ УзССР. Предложено средство, повышающее чувс вительность к инсулину у больных сахарным диабетом; оно пре; ставляет собой стероидный препарат с анаболическим типом дейс вия - экдистерон, В качестве лекарственного средства "Экдистенг эвдистерон разрешен Фармакокомитетом МЗ СССР как тонизирующш препарат. На основе материалов исследования это лекарство рек< мендуется применять по новому назначению. Рекомендуется также лицам с инсулинорезистентностью ограничения в назначении л< карств, ингибирукщих синтез ПГ (индометацин, ацетилсалициловая кислота). Намечены перспективы поиска новых гипогликемизирующи: препаратов на основе активирования образования ПГ (препараты, содержащие фосфолипазу А).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Интегральным показателем нарушений тканевого звена икс; линовой функции служит инсулинорезистентность, механизмы возни новения которой различаются при ряде физиологических и патолои ческих состояний.

2. Инсулинорезистентность при абсолютной инсулиновой недо! таточности в значительной мере обусловлена внутриклеточными (пострецепторными) дефектами в реализации сигнала инсулина. Эт1 дефекты являются результатом замедления синтеза тотального бел: снижения активности ферментов метаболизма глюкозы и превращена энергии, дефицита синтеза мембранных переносчиков глюкозы. Экз; генные ИРФ устраняют внутриклеточные дефекты путем нормализацк тотального синтеза белка, в частности, мембранных переносчико: глюкозы. Инсулинотерапия сахарного диабета также устраняет вну риклеточные дефекты в реализации сигнала инсулина путем стимул рования белкового синтеза, повышения в крови уровня ИРФ и обе печения энергетической и пластической базы синтеза белка.

3. Инсулинорезистентность, сопровождающаяся гиперинсулин мией, имеет различные причины:

а) при беременности она не обусловлена внутриклеточным (пострецепторными) дефектами в действии инсулина и является р зультатом комплексного влияния глюкокортикоидов, гормонов фат плацентарной сисимы и некоторых, свойственных беременности, м таболических факторов, например, атерогенных липопротеидов. . совокупности это влияние, повышая потребность в инсулине, выз ваат гшершюулиношю и инсулинорезистентность;

б) при стрессе резистентность к инсулину возникает только тех случаях, когда гиперпродукцил энергетических субстратов лкжозы и СЕК), индуцированная гормонами стресса, не компенси-ется их адекватным потреблением;

в) при хронических болезнях печени инсулинорезистентность условлена уменьшением количества функционально активных кле-чных элементов печени, что является причиной снижения экстрак-и и метаболического клиренса инсулина печенью, пролонгирован-й гиперинсулинемии после приёма пищи и уменьшения гликогенной кости печени.

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

5. Действие инсулина на транспорт Сахаров в мышечные клет-■ усиливается и ПГР2оС. Механизм этого процесса связан с еличением простагландинами количества внутриклеточного

торы¡"5 через каяьмодулинз ависимое звено системы транспорта са-ров ускоряет проникновение глюкозы в клетки.

6. Повышение чувствительности организма к инсулину может ть достигнуто различными путями, выбор которых зависит от кон-етной ситуации.

Физические упражнения рекомендуется применять как при гипо-, к и при гиперинсулинемии, ибо в основе этого пути лежит увеля-ние инсулинонезависимого потребления глюкозы не только во вре-, но и после мышечной работы.

Применение бигуанвдов для повышения чувствительности к ин-лшгу целесообразно при гиперинсулинемии. В основе действия ого класса- лекарств лежит увеличение эффектов инсулина на липой ткани, оно проявляется только на фоне инсулинорезистент-сти.

При инсулинорезпстонтности, обусловленной снижением реак-вности 7»а гормон, то ость наличием внутриклеточных дефектов в йеттши инсулина, необходимо восстановить нормальную реакцию сток, на инсулин. Одним из путей в комплексном подходе к решето отой проблемы является применение лекарств с анаболическим пом действия, которые, стимулируя синтез белка, в том числе рментов и структурных белков, участвующих в метаболизме, глюко-

зн и липвдов, восстанавливают реактивность клеток на инсулин. Публикации и апробация работы. По материалам исследован! опубликовано 34 печатных работы. Основные положения диссертаг обсуждены на Л и Ш Всесоюзных съездах эндокринологов (IÍ 1989), Ш и IV съездах физиологов Узбекистана (1983, 1988), ] съезде эндокринологов УССР (1982), Ш и xv конференциях биох( ков республик Средней Азии и Казахстана (1981, 1986), Ш Coi ско-Швейцарском симпозиуме "Биологические мембраны. Структур« функция" (1983), I конференции биохимиков Узбекистана (1986), Республиканских конференциях "Краевые вопросы эндокринологии' (1978), "Актуальные вопроси эндокринологии в условиях Узбек» на" (1983),."Актуальные вопросы эндокринологии и проблемы mi низма действия гормонов" (1986), а также на межлабораторных минарах в НИИ эндокринологии и химии гормонов АМН СССР, НИИ докринологш МЗ УзССР и на заседаниях Узбекистанского отделе: общества эндокринологов.

Объем и структура диссертация. Диссертация изложена на страница:: машинописного текста, куда входит 41 таблица и 56 сунков. Состоит кз введения, обзора литературы (1-я глава), рактеристшш материалов и методов исследования (2-я глава), яожения полученных результатов (3-7 главы), заключения, выво практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 83 боты отечественных и 400 работ иностранных авторов, и прилоя

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и метопы исследования В опытах использовали крыс обоего пола (в ¡зависимости с целей эксперимента) массой 100-250 г, белых аутбредных, .инс ннх линий "Вистар" и "Август", кроликов беспородных серой мг массой 3 кг, мышей белых беспородных массой 20-22 г. Иссле; ния 1фови больных, лечившихся в клинике НИИ эндокринологии УзССР, проводили совместно с сотрудниками клинических лабо] рий.

Содержание гормонов в сыворотках крови определяли с ) цью тест-наборов для радаоимцунологического анализа, глюкоз; крови и других жидкостях - ортотолуидиновым методом, СВК - : ркметрическим методом по Dunkombe (1963), гликогена тканей ■ Seifter ot al. (1950), белка - методом Лоури, лактата и пи

pa - ферментативным методом, липидов крови (общий холестерин, григлицериды, холестерин альфа липопротеидов) - стандартизован-пил методом на автоанализаторе "Техникой АА-П". Активность окси-(оредуктаз в гомогенатах тканей определяли методом Belyakovich 1983). Митохондрии печени и сердца крыс выделяли методом диффе->енциалышго центрифугирования, скорость дыхания и параметры сопряжения митохондрий исследовали полярографическим методом сов-гестно с К. Т. Алматовым.

Инсулин очищали гельфильтрацией на колонке с сефадексом g-Ю в 0,1 н уксусной кислоте. Частично очищенную суммарную фрак-[ию ИРФ-I и ИРФ-П, свободную от инсулина, выделяли из сыворотки рови лвдей по методу Кона в модификации Deutsch (1954), о по-ледующей экстракцией кислым этанолом и гельфильтрацией через олонку с сефадексом G-50 в 0,5 н уксусной кислоте.

Инкубацию тканей in vitro проводили по общепринятым мето-икам; реакцию тканей на инсулин оценивали по потреблению глюко-ы, синтезу гликогена, окислению глюкозы до COg, включению упхе-ода глюкозы в липиды, торможению активированного адреналином иполиза. Среда инкубации состояла из Кребс-Рингер-бикарбонатно-о или фосфатного буферов, уравновешенных соответственно газо-ой смесью (5% СОг, + 35% Og) или кислородом, содержала глюкозу, ормоны и другие добавки; при инкубации лшровой ткани в среду водили бычий сывороточный альбумин (БСА) до 3%.

Синтез белка определяли, используя общепринятые методики, -о включению моченых аминокислот *4С-лейдина и ^С-валина в пре-ипитаты трихлоруксусиой кислоты (ТХУК - преципитаты) печени т-эй, по включению 3Н-лейцина в грубую фракцию плазматических эмбран жировой т;сш!я или фракцию мембранных белков, ответствен-jx за транспорт глюкозы в клотки жировой ткани (Shanahan, Czech, 1977), Радиоактивность определяли на счотчиках Hark III (USA)и ickbeta (lkb), а моченные по 12^1-гормоны - на счетчике rack-\Жк (LKB).

Активность ИГ1> в сыворотках крови определяли раэработазшым или биологическим методом. Лиофилизированную сыворотку (I мл) зижди экстрагировали на холоду кислым этанолом (спирт-соляная тплота-вода). Объединенные экстракты нейтрализовали до pH 7,4, ^петляли центрифугированием и лиофилизировали. Высушенный мате-1ал растворяли в среде инкубации и добавляли к жировой ткани

интактных крыс вместе с коммерческим препаратом антиинсулиновой сыворотки. Определяли потребление глюкозы и торможение активированного адреналином липолиэа.

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, widdao (1961), используя фотометр ЛМФ-69 и регистратор КСП-4.

Модели патологических процессов воспроизводили согласно принятым методикам, опиеашшм Я.М. Кабаком (1968). Легкую форму неаялоксанового диабета вызывали иммунизацией крыс возрастании ми дозами инсулина в смеси с неполным адьквантом Фрейнда в тече ние 4-х месяцев. Хронический гепатит и цирроз печени у крыс вы зывали посредством введения алкалоида гелиотрина по схеме М.Ь Ханина (1968) в течение 90 дней.

Для оце}ши чувствительности организма к инсулину в клинике и эксперименте нами разработаны два теста.

1. Инсулин-крахмальный тест представляет собой модифгаэдк ванный метод определения толерантности к инсулину, лишенный oí новного недостатка, заключающегося в существенном снижении ypoi ня гликемии у испытуемых (до 50%) после внутривенного введени инсулина. Модификация заключается в том, что испытуемому одн временно с введением инсулина дают углеводную нагрузку в вид приёма внутрь раствора частично гидролизованного картофельног крахмала. Этот продукт, приготовленный в стандартных услови обеспечивает относительно равномерное поступление глюкозы кровь, предотвращая гипогликемию и соответствующую контринсули новую реакцию организма. Определяя гликемический профиль в те« ние 2-х часов, можно получить представление о реакции организт. на инсулин.

2. Внутривенная инфузия инсулина с глюкозой применяется ) более адекватного определения чувствительности к инсулшу у ai периментальных животных и болышх в условиях стационара.

Наркотизированным крысам в хвостовую вену инфузируют в ■ Чённе 2-х - 3-х часов с помощью микронасоса раствор инсулина глюкозы, Лвдям инфузию раствора проводят в локтевую вену с по цью капельницы в течение 2-х часов. На фоне гиперинсулипем (около 200 мкед/ыл) содержание глюкозы в крови,'определяемое

иодическя, страдает скорость её потребления под влиянием инсу-ша,

В ряде опытов при необходимости использовался вариант этой етодяки, заключающийся в том, что в инфузируемый раствор добавляя адреналин и анаприлин для блокирования секреции инсулина, ритленяли также различные концентрации инсулина.

Природа инсулпнорезпстентности при абсолютной Го1сул;тнопой недостаточности

Многочисленными исследованиями показано, что при ИЗСД и го-юданНи, несмотря на нормальное или даке повышешюе специфичес-:ое связывание инсулина, наблюдается снижение реакции организма [а гормон (Beck-Nieloen et al., 1988j Amatruda, Chang, '"83$ >9 Pronzo ot al., 1982-, Kruazynslca, 1987). Кнсулинорезистент-юсть при абсолютной инсулиновой недостаточности нельзя объяснять только гтревалировадаем действия контринсулиновых гормонов, ■ак как сшасние реактивности на инсулин наблвдается в опытах in fit го на изолированных тканях (Wong et al., 1985).

Предпринятое на.ж исследование причины кнсулинорезистент-юсти у крыс с аллоксановым диабетом или у гивотных, подвергнутых длительному голоданию, показало, что в опытах на целостном зргажгзме (рис. I) или на изолировашшх тканях (рис. 2) наблвда-зтся снижение максимальной реакции на инсулин. На основании ана-шза кривых "доза-реакция" (oiefBkyjKolterroan, 1981), полученных три инфузип подопытным крысам глюкозы и возрастающих количеств пгсулина, при определении снсисления меченой глюкозы до СО2 или зклгчонкя углерода глюкозы п .топили кпро^ой ткшга, при опведеле-ипг гасулпнопаписимых потребления глпкозп и тормо~ения активлро-з.итого лгаолиза в ^.пропой ткани, а такжо на основании литера-гуршх дшшнх о нормально:.! связывании инсулина с рецепторами при абсолнтнсй шюулинопой недостаточности (Okemoto ot al., 1904; ialhor.lck ot oi., 1985) сделан вывод о том, что стгаепио максимальной реакции на ¡шеулин при абсолютной его недостаточности эбусловлено внутртшзточшми (пострецепторными) дефектам в реализации сигнала инсулина. Свидетельством наличия внутриклеточных дефектов служит также обнаружение патологических изменений з гТупгсционгфопагши митохондрий, выделенных из печени диабетических крыс, уменьшение скорости окисления промежуточных продуктов • метаболизма глюкозы в гомогенатах печени и сердца подопытных

Ч

\

/

ч

/

1

1(10)

0 1 2 4 в 16 32 -40 О 40 во 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 (внизу), по оси ординат - уровни гликемии в ммолях. Стрелка обозначает начало инфузии.

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

Рассматривая в совокупности полученные результаты и многочисленные литературные данные по уменьшению количества ключевых 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). Инсулинотерапия диабетических крыс но]

Инсулин, миед/мл

1с.2. Дозоэависимое действие инсулина на включение углерода токозы в С02 (А) и общие липиды (Б) изолированной жировой сани крыс. К - контрольные' животные, Д - крысы с аллоксано-м диабетом, Д+И - крысы с аллоксановым диабетом, лечетше {сулином, Д+ИРФ - крысы, леченные ИРФ. По оси абсцисс - кон-гнтрацип инсулина в среде (мкед/мл), по о а! ординат - счет I мин на I г сырой ткани.

Таблица 3

Включение 2,3-%-леЙцина в общие белки, грубую фракцию плазматических мембран жировых клеток и белки, ответственные за транс порт глюкозы через плазматические мембраны адипоцитов, за Ш

юш инкубации.

т

Варианты опыта

Счет за I мин на I мг белка

общие белки ¡плазматические¡белки транст жировой ; „„„пп^,,,, \ тной систем! ткани мембраны глюкозы

Здоровые крысы 618+70

Аллоксанонй диабет 47+5й

Лечение инсулином

крыс с аллоксановым

диабетом 647+56

Введение ИРФ крысам с аллоксановым

диабетом 534+60

756+34 36+1*

609+26

566+46

109+5 22+1к

117+16

109+8

Примечание. Количество крыс в каждой группе - 8-10. х - 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. Высвобовде ¡ние в среду СЖК, ткани ¡мкмоли на I г сырой

; • 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+0,18м

1,55+0,20

Примечание. Активность ИРФ определяли по инсулиноподобным эфе там кислоэганольных экстрактов сывороток крови 1 опытных крыс на эпидидимальной жировой ткани иит; ных крыс за 2 ч; к - различия между контролем и в. антом "диабет" статистически достоверны. Здесь и лее в скобках указало количество крыс.

авизовала активность ИРФ в крови, это свидетельствует о том, о инсулин является положительным модулятором активности ИРФ организме.

Введение крысам с аллоксановым диабетом инсулина увеличива-макстальную реакцию игровой ткани на инсулин (рис. 2), поданному, через активирование синтеза тотального белка, включаю-го структурные белки и ферменты, недостаточность которых и оп-деляет снижение максимальной реакции на гормон. Для доказа-льства этого предположения многократно вводили крысам с аллок-новым диабетом частично очищенную суммарную фракции ИРФ, выде-нную из сыворотки крови человека. Поскольку ИРФ являются эндо-нными активаторами синтеза белка, 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 ади-цитах (таблица I). Одновременно достоверно повысилась макси-льная реакция жировой ткали на инсулиностимулированные окисле-:е глюкозы до С02 и синтез общих липидов из глюкозы (рис. 2), о свидетельствует о ликвидации внутриклеточных дефектов в дей-■вии инсулина на игровую ткань.

Какова роль шюулнна в устранении внутриклеточных дефектов ¡¿1ствия инсулина п повышении реактивности на гормон? Из таблицы следует, что зшсулзш и ИРФ активируют силтса белка в шгровой :ани и, вероятно, в других тканях организма. Это сопроводдает-[ увеличением реактивности етфовой тканп на инсулин (ряс. 2). юдение инсулина крысам с аялоксановнм диабетом повышает актив-ють ЮТ в крови (таблица 2). Следует думать, что под влиянием юулинотерапип, во-первых, формируотся энергетическая п пласти-юкая основа синтеза белка,'тормозятся катабодпческот процессы, ►-вторых, увелич1шается активность ИРФ, которыо, наряду с шгсу-июм, усиливая синтез тотальных белков, устраняют Енутрнклоточ-ю дефекты в действии инсулина.

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

Общепринятым считается мнение о том, что инсулинорезистена ность служит важным патогенетическим фактором инсулинонезавим мого сахарного диабета (ИНСД). Поскольку ожирение, беременноси хронические болезни печени, стресс, являющиеся наиболее распрс страненными факторами риска заболеваемости сахарным диабетом, характеризуются инсулинорезистентностью, то существует настой тельная необходимость выявления её причин и разработки nyTei устранения при этих состояниях.

Совместно с A.M. Абдурахмановой у 55 больных ожирением ] возрасте от 18 до 47 лет исследовали наличие патогенетическоз связи между степенью пшеринсулинемии, инсулинорезистентност: с одной стороны, и снижением толерантности к глюкозе - с друго: Представлялось также необходимым изучить чувствительность к и сулину в зависимости от степени ожирения.

По результатам перорального теста толерантности к глюкоз (ПТТГ) больные, независимо от степени ожирения, были разделен на две группы: с нормальной (I) и нарушенной (2) толерантность к глюкозе. Уровни лнсулинемии после нагрузки глюкозой были пов шены в обеих группах, но достоверно различались между 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 ствительность к инсулину определяли у 33 больных первой групг 22 больных второй группы и 16 контрольных лиц. Установлено, ча выраженная инсулинорезистентность наблвдалась у больных вторе группы (рис. 4), которая характеризовалась высокой гиперинсу; немией.

При распределении больных по степени ожирения было обна] жено, что при 1-Ш степени ожирения число лиц с пониженной чув< витальностью к инсулину составило 14 из 42 человек (33$), а щ IУ степени ожирения - 8 из 13 человек (62%).

Делается вывод, что у больных ожирением без диабета cyi ствует прямая связь между степенью гиперинсулинемии, инсулино; зистентностью и сшжением толерантности к глюкозе. Частота л о инсулинорезистентностью увеличивается с повышением степе охнрения.

о ео 120 ш

Рис.З. Инсулинеаичвские кривые в . процессе ПИТ у больных ожирением. Группа с нормальным (I) и нарушенным (2) ПТТГ, К - контрольная труп па. По оси абсцисс - время (шн), по о а! орцкнат - нмоли инсулина.

Рис.4. Чувствительность к инсулину у больных одаренней. Обозначения те же., что на рис.3; по оси ординат - уровни гликемии в ммолях.

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 -уровни гликемии в ммолях.

В опытах на крысах с разными сроками беременности показано, что снижение толерантности к глюкозе в поздние сроки беременности вызвано не нарушениями в секреции инсулина, а развитием ги-перинсулинемии и инсулинорезистентности, определяемой методом внутривенной инфузии инсулина и глюкозы (рис. 5). В изолированной жировой ткани беременных крыс уменьшена чувствительность к инсулинозависимому окислению глюкозы и включению её в общие ли-питтн (рис. 6), что выражается в смещении вправо кривых "доза-ре-акцияОднако максимальный ответ ткани на инсулин не снижен, Это дает основание считать, что ннсулинорезистентность при беременности обусловлена уменьшением чувствительности к инсулину (вероятно, за счет гиперинсулинемии и снижения связывания гормона), но не пострецепторными дефектами.

По нашим данным, причиной гиперинсулинемии после нагрузки глюкозой в поздние сроки беременности служит совокупное действш контринсулиновых гормонов (содержание в крови кортикостерона увеличено), гормонов фетоплацентарной системы (на интактных крысах показано, что прогестерон усиливает ннсулинорезистентность). повышенного уровня липидов в крови, особенно их атерогенных 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 АДАбдурахмановой и Н.Р. Рахимовым - на больных хроническим пер-систирующим гепатитом (ХПГ), хроническим активным гепатитом (ХА и циррозом печени (ЦП) без сочетания болезней печени с ожирени ем.

В эксперименте было показано, что выраженная инсулинорезис тентность возникает у крыс на только с хроническими гепатитом и ЦП, индуцированными алкалоидом гелиотрином, но особенно через 3 5 сут после частичной гепатэктомии (рис. 7). Регистрируемая при этом гиперинсулинс лия после нагрузки глюкозой (рис. 8), не мо лет обеспечить нормальную сахарную кривую. Наряду с повышенным содержанием инсулина в крови крыс с гелиотриновым поражением пе чени количество С-пептида до и после нагрузки глюкозой было не

Рис.6« Дозозависимое. действие инсулина на включение углерода глюкозы в общие липиды (А) и С02 (В) изолированной жировой ткани крыс. I - ин-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.

4 (10)

о 40 80 120 160

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

1,1

1,0 0,9Д

0,71

0,5? 0,51 ОМ

№■ 0,17 (8)

А

(5) (7)

(5)

(7) (5) (5)

I

(8) Л

к"

I 1

к

д.

I

д,

1

11

0,52(6] 0,43(6

0,16(6 0,13(6

0 90 0 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 (тот).

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 с том, что гиперинсулинемия при поражениях печени связана не стод ко с секрецией гормона, сколько с пониженной его деградацией (вероятно, в печени). При частичной гепатэктомии, когда на 2/2 снижено количество клеточных элементов, способных захватывай инсулин, гиперинсулинемия после нагрузки глюкозой выражена еще больше. Несмотря на гиперинсулинемию, наблвдается "выпадение действия инсулина на печень..." (В.И. Кандрор, 1983), что слэ жит одной из основных причин инсулинорезистентности.

У больных с заболеваниями печени также наблюдали нарушения толерантности к глюкозе и гиперинсулинемию после нагрузки глюке зой (рис. 9 ). Патологические изменения углеводного обмена во;

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

60 120

60 120

...л 2 (6) К (8) -----♦ I (9)

400

4000

Г (10) •и*д (Ю)

К (30)

Рис.10. Дозозависимое действие инсулина на потребление глюкозы изолированной жировой тканью контрольных (К)крыс, тиреоидэктомиро ванных (I), тиреоидэктомирован-них, получавших тиреоидин (2). По оси абсцисс -концентрации инсулина, по оси ординат - потребление глюкозы (мкмоли на I г ткани за 2 ч).

Рис.II. 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).

60 120 180

растали от ХПГ через ХАТ к Ш (таблица 3). Поскольку степень г перинсулинемии увеличивалась в таком же порядке, то можно сч тать, что инсулинорезистентность 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.

Группы \ обследован-! них | Нормальная толерантность к глюкозе Сомнительный тип кривой Снижение толерантности к глюкозе • ¡Суммарное ¡нарушение ;толерантне ;ти к глюке

Контрольная 100 (6) 0 0 0

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

ХАГ 48,7 (19) 35,9 (14) 15,4 (6) 51,3

ЦП 39,5 (17) 18,6 (8) 41,9 (18) 60,5

Примечание. В скобках - количество больных.

Опытами с частичной гепатэктомией экспериментально дока: пастся, а клиническими данными подтверждается, что резисте) ность к инсулину при хронических поражениях печени развивает' вследствие уменьшения количества функционально активных клет ннх элементов в отом органе.

Примером массированного действия контршеулиновых гормон служит стресс. Так называемые гормоны стресса нередко привод к интолорантности к глюкозе и могут спровоцировать сахарный д бет. Было исследовано два вида стресса у крыс: подвешивание шейную складку кожи и операционная травма. Первый вид стресса провождался мышечной работой - стремлением животных высвободи ся, второй вид стресса характеризовался послеоперационной подинамией. Объективные показатели стресса (масса надпочечник селезенки, уровень кортикостерона в крови) были одинаковыми обеих группах крыс. Исследования показали, что выраженные диа тические изменения в метаболизме, в том числе инсулинорезисте ность, обнаруживались у крыс с операционной травмой. В жирон ткани этой группы животных было снижено инсулиностимулировань потребление и окисление глюкозы (таблица 4). В отличие от К1 подвергнутых подвешиванию на 24 ч, у этих животных наблвда) более высокий, уровень глюкозы в крови и инсулина в сиворсг ■ . '. 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 неадекватно!! их утилиза-ией. Стресс, сопровождающийся мышечной активностью, обусловли-ает усиленное использование глюкозы и СЖК, что снижает потреб-ость в инсулине, предупреждает гиперинсулинемию и инсуликорези-тентность.

Таблица 4.

Инсулинозависимое потреблешга и окисление глюкозы жировой тканью крыс, подвергнутых различным стрес-

совым воздействиям (п = 6-0).

Вида Потребление глюкозы, мкмоли/г сырой ткани Включение углерода глюкозы в СОр, счет/млн на I г

за 2 ч сырой ткани за 2 ч

стресса без инсулина с инсулином, 0,8 нмоли без инсули- ¡с инсулином, на ; 0,8 нмоли

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

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

перационная равма 7,4+0,5 12,7+1,1* 420+68* 541+75н

рилечалке. эс - различия с контролем достоверны.

Роль тиреоидньпс гормонов в реализации инсулиновой функции

По некоторым метаболическим эффектам и клиническим наблюде-1ям гормоны щитовидной железы причисляют к контринсулиновым, а ) данным В.И.Кандрора (1983) и др. авторов тиреоидные гормоны, ¡зывая гиперметаболизм, могут выступать синергистами инсулина. 1ним из подходов в изучении влияния тиреоидных гормонов на реа-[зацию инсулиновой функции в организме служит создание тиреоид->й недостаточности. Изучали влияние тнреоидэктомии у крыс на 'вствительность целостного организма и изолированных тканей к ¡сулину.

Гипотиреоз вызывал снижение реакции организма на внутривен-то инфузию инсулина и уменьшение максимального инсулиностимули-'емого 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, тиреоидныа 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 ai тивность в крови ИРФ, которые, активируя синтез белка, способс вуют устранению внутриклеточных дефектов в действии инсулина.

Влияние простагландинов на реализацию эффектов инсулина

Считается, что Г1Г не являются медиаторами действия пептид них гормонов, однако образование этих регуляторов при взаимоде ствии указанных гормонов с рецепторами (Saranueleson et al.,197 свидетельствует об их участии в реализации гормональной функци Нами показано, что ингибиторы простагландинсинтетазы - индомет цкн (нестероидный) и гидрокортизон (стероидный) при введении и интактным крысам снижают чувствительность к инсулину (рис. II

При инкубации тканей диафрагмы и икроножной мышцы от этих живо пых с инсулином выявлено достоверно меньшее содержание гликоге в инкубируемых тканях, чем в контроле, что говорит о снижении тканевой чувствительности к инсулину. В опытах in vitro комме чоские препараты ПГЕ2 и nTF2ct усиливали действие инсулина на г требление глюкозы тканями диафрагмы и матки крыс (таблица 5).

Таблица 5,

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

!Потребление глюкозы, мкмоли/г ткани за 150 мин

itumb j» контроль 1 пге2 Г......—.....""1 j контроль j 1 ПГР2л

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+3,0й 18,9+0,5 . 26,7+1,3*

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

Примечание, к - различия между результатами, полученными в кон' ле и при инкубации тканей с ПГ, достоверны.

В опытах с использованием неметаболизируемого транспортно-чэ аналога глюкозы s »-ксилозы установлено, что эффект ППЕр и связан с увеличением скорости транспорта Сахаров в клетки 1 присутствии инсулина. Определение констант транс-

юрта ксилозы в диафрагму крыс позволило заключить, что уско->енное проникновение глюкозы в мышечные клетки под влиянием ПГ достигается за счет увеличения vmax при неизменной величине Кц.

Каков механизм действия ПГ на транспорт Сахаров? Ест:, сообщения о том, что некоторые ПГ обладают Са2+- и Mg -ионофорными свойствами. Нами получено подтверждение литературных данных, сто ПГЕ^ и ПГр2л с ОД1503 стороны, являются эффективными индукторами пассивного транспорта Са^+ через биологические мембраны, з другой - новый кальциевый ионофор, производное краун-эфиров, гщвалерил-дибензо-18-краун-6 (ДДК), наряду с классическими ионо-|эорами, увеличивает внутриклеточное содержание Са^+ и ускоряет проникновение Сахаров через плазматические мембраны в присутст-зии внеклеточного кальция. Рассматривая эти данные

з совокупности, можно считать, что изучаемые нами ПГЕ^ и ПГе»2(Л эказывают свои эффекты на инсулиностимулируемый 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 кальмодулин (рис. 12).

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

Механизмы повышения чувствительности к инсулину

Как отмечалось, весьма распространенным является мнение, что ннсулинорезистентность - важное, если не главное, звено в

40 -Ш 20 !0 0

30

20

10

0,25 0,5 1,0 2,0

((МОЛИ

А

0,43(5)

0,54(5)

0,15(5) 0И5(&)

гН

4,0 Б

6,0 16 32 64 128

Рис.12. Зависимост! скорости выхода гл» козы из зритроцито! от концентрации в среде антагонистов капьмодулина. По 01 абсцисс - концентр! ции веществ, мкмол! (А) и ммоли (Б); п оси ординат - скорость транспорта г козы (ммоли/мин). трифтазин, 2 - пре рат "Гидрокортизон 3 - он же, отмытый от лидокаина, 4-п митат, 5 - лидокаи 6 - дикаин.

в

16

нмоли •047(6)

0,55 (6)

а" (6) 0,14 (6)

Рис.13. Содержание С-пептид£ (А) и ИРИ (Б) в сыоороткак крови контрольных (I) и тре-ннрооашшк к плаванию (2) крис до я через 90 мин поел! нагрузки глюкозой. Отношение С-лептид:инсулин 1 контроле - 0,75, в опыте -0,97, что свидетельствует о< увеличении метаболического клиренса инсулина у трениро ванных крыс.

-90 о--- 90

Минуты

?л

{

[атогенезе ШСД. Существенным элементом в комплексном лечении »того заболевания следует считать мероприятия, направленные на увеличение чувствительности к инсулину.

Физические упражнения применялись еще в доинсулинову» эру, >днако сдерживающим фактором их широкого использования в клини-се является отсутствие общепринятых теоретических представлений 1 механизме действия мышечной работы на повышение чувствитель-юсти к инсулину. Мы проводили исследования на здоровых крысах, гренированных к плаванию, и на крысах с аллоксановым диабетом, юдвергавшихся одноразовы]/ физическим нагрузкам. Показано, что эффект физических тренировок обусловлен не только изменениями в ферментативном аппарате клеток, ведущими к усилению окисления 1ромежуточных продуктов метаболизма глюкозы, повышению эффектив-юсти окислительного фосфорилирования в митохондриях сердца и течени, но, что весьма важно,- и усилением инсулинонезависимого ютребления глюкозы мышцами (таблица 6 ). Это уменьшает потреб-

Таблвда б .

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

. Время ( Уровни гликемии, ммоли ¡Разница в

инфузии '-:-1-¡уровнях

'¡в контрольной группе ¡в группе тренирован-»гликемии, мин ¡ (6) { ных крыс (5) ;ммоли й

О 4,1+0,5 3,6+0,4 0,5

40 7,2Ю,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. * - различия между радами вариант контрольной и опытной групп, оцененные методом парных сравнений, достоьерны; инфузиропали раствор глюкозы (0,5 мг в мин на 100 г массы тела), содержащий адреналин (10 мкг/мл) и анаприлзш (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. Рахимджановой показано, что ежедневные физические упражнения на

25

велоэргометре в среднем в течение 19 дней достоверно увеличива ли чувствительность к инсулину, определяемую с помощью инсулин крахмального теста. Таким образом, мышечная ткань служит физис логическим "клапаном", открывая который физическими упражнения ми, можно существенно увеличить "сброс" глюкозы, не прибегая я помощи инсулина.

Пероральные сахароснижающие лекарства, как известно, тоже повышают чувствительность к инсулину, но если действие сульфг ниламидов объясняется стимуляцией секреции инсулина и восстано! лением гормонального равновесия в организме, то эффект бигуаю дов, несмотря на существование ряда гипотез, не имеет удовлетвс рительного объяснения. В предыдущих исследованиях действие бш^ анидов in vitro на увеличение потребления глюкозы тканями набл! дали только при супертерапевтических концентрациях (ммоли) и bi связи с инсулином. Нами показано, что механизм такого действ® этих лекарств основан на ингибировании энергетических процессо] в клетке и не имеет места in vivo при терапевтических дозиро] ках. На жировой ткани крыс с инсулинорезистентностью in vitr« впервые показано усиление потребления глюкозы и окисления её д< С02 под влиянием микромолярных {терапевтических) концентрате адебита в присутствии инсулина (рис.14 ). В среде без инсулин; действие лекарства не наблюдалось, оно не обнаруживалось так® при инкубации жировой ткани интактных животных. Делается вьево, что роль бигуанидов в организме заключается в повышении эффе: тивности действия инсулина на ткани на фоне инсулинорезистен ности, что в конечном счете приводит к её преодолению.

Как известно, инсулинорезистентность характерна и для ИЗС где она проявляется как снижение чувствительности и реактивно ти на инсулин (De Pronzo, 1988). В этом случае сахароснижающи пероральные препараты неэффективны, а физические упражнения н всегда показаны. В комплексном лечении ИЗСД весьма полезны веш ства с анаболическим типом действия, среди которых наибольше распространение имеют стеранаболы (A.C. Ефимов, П.М. Карабун 1972). Являясь потенциальными стимуляторами синтеза белка, он согласно развиваемой нами концепции, наряду с инсулином и HF должны устранять внутриклеточные (пострецепторные) дефекты в р аяизации сигнала инсулина. Длительное применение стеранаболс ограничено их андрогвнными свойствами. Нами совместно с В.Н. С

Рис.14. Доэоэависимое действие т инсулина на окисление глюкозы ПГо до СО2 в жировой ткани ирис с экспериментальной инсулиноре-зистентностью под влиянием 5 мкмолей адебита. По оси абсцисс - концентрации инсулина в среде (мкед/мл), по оси ординат - счет /мин на I г си-юооо Р0Й ткани за 2 ч. I - контроль, 2 - инкубация ткани с адебитоы.

вым исследован экдистерон, выделенный из растений и обладаю-й выраженной анаболической активностью. Препарат не проявля-заметной токсичности и андрогенного действия при длительном именении, повышает тканевую чувствительность к инсулину у крыс аллоксановым диабетом (таблица 7), это позволяет рекомендо-гь его в комплексном лечении сахарного диабета.

Проведенные исследования расширяют представления о ткане-•л звене инсулиновой функции, куда, наряду со специфическим

Таблица ? .

яияние неробола или экдистерона на потребление глюкозы и тор-жение активированного адреналином липолиза в изолированной жировой ткани крыс с аллоксановым диабетом.

|Наличие¡Потребление глюко- ¡Торможение липолиза; Варианты | или |„,, ,ТОМП7Г,,/р гцппй высвобождение СЖ в отсутствие }зы> Г1ЖМ0ЛИ/Г сыРоЯ ¡среду, мкмоли/г сы-опыта инсулина, ; ткани \ рой ткани

I 0,8 нмоли | ;

нтроль - 12,9+0,8 28,70+1,92

и + 28,9+2,1 6,62+0,57

робол - 10,1+0,4 23,20+1,70

11 + 43,0+4,0* 0,97+0,08*

дистерон - 12,2+0,7 28,90+2,30

и + 47,2+1,9* 1,26+0,09*

имечание. х - различия между контролем и опытом достоверны; ) - отсутствие, (+) - присутствие инсулина; количество крыс в ждой группе - 7-9.

оо 100 00 00 00-

100 юоо

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

выводи

1. При абсолютной инсулиновой недостаточности (аллокса вый диабет) и длительном голодании наблюдается инсулинореэ тонтность, определяемая на уровне целостного организма (сниже гилогликомичоская реагашя на внутривенную ннфузию инсулина) на уровне тканей (заторможены различные инсулиностимулируем процессы а жировой ткали).

1.1. Анализ кривых "доза-роакция", полученных при опреде н;ги в жировой ткани инсулиностимулируемого торможения липоли потребления глюкози, включения её в обтае липиды и окисления СОр, наряду с данными литературы о нормальном связывании inicy на с рецепторами, а также наблюдаемые нами сшиение скорое окисления промежуточных продуктов метаболизма глюкозы к тормо нио окислительного фосфорилированпя в митохондриях печени кр с аллоксанопнм ддабогом, свидетельствует о сукоствованш! внут ¡неточных (пострецопторных) дефектов в действии инсулина.

1.2. Опыты по введению крысам с аллоксановым диаоетом rai лина и ilPv доказывают, что внутршшеточные дефекты в действ инсулина при абсолютной его недостаточности обусловлены инги ровопком синтеза тотального белка, включал белки плазматичесг мембран, ответственные за транспорт глюкоза в клотки.

2. Илсулинорезлстентность, сопровожда?саяся гииеринсулг ;.;ной, имеет разные причины, зависящие от визываххдих со йизис гачоского (стресс, беременность) или патологичоского (хрони1 кие заболевания почени, отаронио, гипотиреоз) состоящий.

2.1, Стресс у крыс, вызванный операционной травмой и cor вождашийся гиподинамией, приводит к инсулкиорозистонтностя диабетическому сш!Дрому. При сопровождении стресса. интененвь мышечной работой (стремлением животных освободиться при час! ной иммобилизации) диабетический синдром и инсулинорезистонт-нооть не возникают, что объясняется усиленным потреблением i

оэы и СШ.

2.2. При беременности уменьшение чувствительности к инсули-у нарастает с увеличением сроков беременности и сопровождается овышением в крови крыс уровней инсулина л кортикосторона. Ирине "доза-реакция" инсулиностга.тулируемого окисления глюкозы к интеза лииидов в ж!фовой ткани сдвинуты вправо, но максималь-:ая реакция ткани на инсулин не уменьшена, что свидетельствует 'б отсутствии внутриклеточных дефектов в действии инсулина.

Одним из факторов, пр;пзодящ:гх к инсулкнорозистснтности при (временности, наряду с гормонально-метаболическим статусом, яп-иется повышение в крови уровне!; атерогенных лкпопротекдов, ко-■орые, будучи выделены из сывороток крови беременных крыс, в фи-игологических концентрациях ингибзгоуют потребление кислорода гзолировшшыми тканями печени и щитовидной железы интактнпх крыс.

2.3. При хроническом экспериментальном поражении печени у фыс, вызванном гелиотрином, набладается снижение чувствктельло-:ти организма к инсулину, гиперинсулинемия и нарушения толерант-юсти к глюкозе. Частичная гепатэктомия приводит к еще более вы-заженным диабетическим сдвига?/! в метаболизме, снижению гликогон-юй фуншцш печени, уменьшению экстракции и метаболического кли-зенса инсулина и является доказательством того, что инсулиноро-шстентность при хронических заболеваниях печени обусловлена Уменьшением количества функционально активных клеточных элементов печени.

2.4. У больных с хроническими заболеваниями печени частота I степень гиперш^сулинемии и снижения толерантности к глюкозе гвеличивается по!мере нарастания тяжести патологического процесса. При сочетании хронических болезней печени с ИНСД наблюдается ослабление глхжозостимулируемой секреции инсулина до уровней, <арактерных для нормы и ниже.

2.5. У крыс с тиреоидэктомией снижена максимальная реакция кировой "ткани на инсулиностимулируемоа потребление глюкозы, уменьшена гипогликешгчоская реакция организма на внутривенную шфузию инсулина. Заместительная терапия тиреоидином, нормализуя т1феоидный 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. ÎITEg и ПГ?2о6 усиливают в присутствии инсулина потрес ние глюкозы, накопление гликогена и транспорт Сахаров в мни ных клетках. Эффекты ПГ обусловлены увеличением максимаш скорости транспорта Сахаров при неизменной константе диссо! ции комплекса переносчик-сахар. ■Ингибирование биосинтеза ПР. крыс индометацином ведет к снижению инсулиностимулированных i реблению глюкозы и образованию гликогена в мышечной ткани, j витию инсулинорезистентности.

На примере ПП^ показано, что ПГ усиливают трансмембраш перенос Са'+. Используя кальциевые ионофоры: Х-537А, A23I87, ТТФА и ингибиторы кальмодулина: трифтазин, дикаин, лидоказ установлено, что кальций, при участии кальмодулина, задействс в механизме стимуляции инсулином транспорта глюкозы в мышечз клотки.

4. Изучение возможных путей ликвидации инсулинорезистенч сти показало:

4.1. Физические нагрузки приводят к увеличению скоро< окисления промежуточных продуктов метаболизма глюкозы, пов! шео скорости дыхания и окислительного фосфорилирования митох< рнй печени и сердца тренированных крыс, снижению уровня лип и. в крови, особенно их атерогенных фракций. Изменения в ферме1 тивком аппарате клеток является частью механизма, обеспечива! го возрастание независимого от инсулина потребления глюкозы точной тканью во время и после Физической работы, приводящее умоньягангоо потребности в инсулине и снижению ого уровня в кр» что в коночном счете обуг-ловливает увеличение чувствительно! к инсулину.

4.2. Адебит (Н-бутилбигуанид) усиливает потребление гл: зы и транспорт D-ксилозы п изолированной диафрагме Ш1такт: крыс только d сверхтерапонтическнх концентрациях (ммоли) и н писимо от присутствия инсулина. На жировой ткани крыс с гжеи ментальной инсулинорезистонтностью показано влияние терапевт ских концентраций (мкмоли) адебита на увеличение потребления окисления глюкозы. Для получения указанных эффектов нообход присутствие в среде инсулина.

Действие бигуанидов в организме направлено на усиление i кции инсулина, по-видимому, на жировой ткани и прояшгяотся инсулинорезистентности, сопровождающейся гипоринсулинпмиой.

4.3. Вещества с анаболическим типом действия (неробол и эк-цистерон) при введении крысам с экспериментальной инсулмнорезис-гентностью существенно повышают гипогликешгческую реакцию на знутривенно инфузируемый инсулин. В изолированной яировой ткани хрыс с аллоксановым диабетом, получавших неробол или экдисторон, наблюдается усиление инсулиностимулированных процессов: потребления глюкозы и торможения активированного адреналином ли.<олиза.

Эффект лекарств обусловлен стимулированием синтеза тотального белка и устранением внутриклеточных дефектов в действии инсулина, что является научным обоснованием применения их в комплексном лечении некоторых форм сахарного диабета.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОШЩЩШ

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 (инсулин-крахмальный тест) отличается от применяемого в клинике тем, что одновременно с внутривенным введением инсулина испытуемому дают углеводную нагрузку в виде раствора частично гидролизованного картофельного крахмала, что предотвращает значительное снижение уровня гликемии н компенсаторную'секрещга гормонов-антагонистов. Тест апробирован на 55 больных ожирением, 38 больных ИНСД, находящихся в клинике НИИ.эндокринологии МЗ УзССР, и Г6 здоровых людях. Методику можно применять в амбулаторных условиях или при эпидемиологических исследованиях в группах риска заболеваемости сахарным диабетом.

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

ке НИИ эндокринологии МЗ УзССР. -

2. Предложено средство с анаболическим типом действия (с стерок), повышающее чувствительность к инсулину- Препарат peí мендуется применять в комплексном лечении ИЗСД с целью повыше реактивности тканей на инсулин. По данному предложению получе положительное решение ВНИИГПЭ. Авт.свид.1561263, бюлл.Иб, 19 , 3. При состояниях, сопровождающихся инсулинорезистентнос рекомендуются ограничения в назначении лекарств, ингибирующих тез ПГ (ацетилсалициловая кислота, индометацин), чтобы не ycj лять дефекты в осуществлении инсулиновой функции.

4. Для предотвращения диабетического синдрома, возникает в результате стресса, следует утилизацию энергетических субст тов привести в соответствие с их продукцией в организме. h&ei ная утилизация повышенных стрессом количеств глюкозы и СЖК мс быть достигнута мышечной работой, которая служит одним из nyi снижения уровня отих веществ в крови.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО T0ÍE ДИССЕРТАИ№

1. Косовский М.И., Гулямов Т.Д., Латыпов А.Л. Чувствите; ность жировой ткани к инсулину в норме, при аллоксановом диас и модели легкой гипергликемии // Краевые вопросы эндокринолог - Ташкент, 1978. - С. 71-74.•

2. Косовский М.И., Гулямов Т.Д. Глюконеогенез в почках i норме и при разных формах диабета в эксперименте // Мед. журь Узбекистана. - 1979. - Íf9. - С. 15-16.

3. Функционирование митохондрий печени при сахарном диас в эксперименте / Т.Д.Гулямов, К.Т.Алматов, Х.Агзамов, М.И.Ко< ский '// Мед. журнал Узбекистана. - 1980. - .¥б. - С. 58-60.

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

5. Косовский М.И., Хусаинова i.A., Гулямов Т.Д. Снижени« тканевой чувствительности к инсулину у крыс после введения п рокортизона или индометацина, связь с действием простагланди! // Проблемы эндокринол. - 1982. - № 5. - С. 57-60.

6. Косовский М.И., Гулямов Т.Д., Хусаинопа i.A. Влияние простагландинов Eg и Fg^ на стимулированное инсулином поглощ' ние глюкозы и содержание гликогена в мышечной ткани крыс in'

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

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

8. Косовский М.И., Гагельганс А.И. Влияние кальциевых ионо-юров на систему транспорта Сахаров через плазматическую чембра-у //Ш Советско-Швейцарский симпозиум. Биологические мембраны, труктура 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-ова и др. // Проблемы эндокринол. - 1984. - № 2. - С. 14-18.

10. Косовский М.И. Влияние адебита {li-бутилбигуанида) на отребление и окисление глюкозы в тканях крыс // Проблемы эндо-ринол. - 1984. - № 6. - С. 52-56.

11. Регуляция транспорта Сахаров in vitro новыми кальцие-ыми ионофорами / М.И.Косовский, А.И.Гагельганс, Ф.А.Хусаинова

др. // Цитология. - 1984. - Т.26, № 4. - С. 409-414.

12. Косовский М.И., Туракулов Я.Х., Мирахмедов U.M. О иеха-лзие повышения чувствительности к инсулину у крыс после физичес-« тренировок // Проблемы эндокринол.- 1985.- № 6.- С. 57-61.

13. Косовский М.И., Гагельганс А.И. Торможение транспорта токозы в эритроцитах человека антагонистами кальмодулина // Ци-)Логия. - 1986. - Т. 28, № 9. - С. 1008-ЮП.

14.. О 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. -187. - № 2. - С. 52-54.

16. Эффекты инсулина in vitro в жировой ткани крыс с ал->ксановым диабетом после лечения инсулином или введения инсули-|П0Д0бных 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 эндокринол. - 1988. - К* I. - С. 48-51.

18. О механизмах инсулинорезистентности при беременност; М.И.Косовский, С.П.Каткова, Т.Д.Саипов, М.М.Мирахмедов // Пр лемы эндокринол. - 1988. - № 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 солютной инсулиновой недостаточности // Ш Всесоюзный съезд э кринологов. Тез.докл.- Ташкент,"Медицина"УзССР.- 1989.-С.56-

22. Инсулинорезистентность при экспериментальном гипо-гипертиреозе / М.И.Косовский, С.П.Каткова, М.М.Мирахмедов, Р Рахинджанов // Проблемы эндокринол.- 1989. - $ 3. - С. 50-54

23. 0 механизмах гипо- и гипергликемизирующего действия зических упражнений / Я.Х.Туракулов, М.И.Косовский, М.М.Мира дов и др. // Ред. ж. "Вопросы мед. химии" АМН СССР. - Деп. с ВИНИТИ 7.06.1989, 2804-В.

24. Акбаров З.С., Рахимдаанова М.Т., Косовский М.И. Чус вительность к инсулину у больных сахарным диабетом II типа е внсимости от степени компенсации и после физических,нагрузок пелоэргометре //Мед. журнал Узбекистана.- 1989.- С.47-5

25. Инсулиноподобное действие ядов обыкновенного шитомс пика и среднеазиатской эфы и их фракций / М.И.Косовский, С.Г Каткова, Н.С.Аюбова и др. // Ред. к. "Вопросы мед. химии" А<\' СССР. - Деп. в ВИНИТИ 11.09.1989, Р 5750-В.

26. Влияние неробола и экдистерона на некоторые, связа! с регуляторной функцией инсулина, процессы в норме и при экс ментальной инсулинорезистентности AI.И.Косовский, В.Н.Сыров, Мирахмедов и др.// Проблемы эндокринол.- 1989.-?,"< 5.- С.77-8.'

27. Абдурахманова A.M., Рахимов Н.Р., Косовский М.И. О чине нарушений толерантности к глюкозе у больных с хроничес! заболеваниями печени // Проблемы эндокринол,- 1989.6.-С.1

28. О механизмах терапевтического эффекта неробола и oi стерона при экспериментальном сахарном диабете / М.И.Косова В.Н.Сыров, М.М.Мирахмедов и др.// Мед. журнал Узбекистана. •

1989. Р II.- С. 70-72. f (

Ju.Sccei.U 34 'J