Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Исследование метаболической активности некоторых производных 3-гидроксипиридина на экспериментальных моделях диабета

005007580

УЛАНОВА ТАТЬЯНА ВЯЧЕСЛАВОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ З-ГНДРОКСИПНРИДИНА НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЯХ ДИАБЕТА

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

12ЯНВ2С12

Саранск 2011

005007580

Работа выполнена в Медицинском институте Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Инчина Вера Ивановна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Балыкова Лариса Александровна ФГБОУВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва»

доктор медицинских наук, профессор

Марасанов Сергей Борисович

ГБОУ ВПО «ТГМА Минздравсоцразвития

РФ»

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Казанский государственный

медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации»

Защита состоится «¿у» ОХ. 2012 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.08 при ФГБОУВПО «МГУ им, Н.П. Огарева» (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68). Автореферат диссертации размещен на официальном сайте университета - www.mrsu.ru и направлен для размещения в сети интернет Министерства образования и науки РФ по адресу: referat_vak@mon.gov.ru.

Автореферат разослан <</^> {Ц 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук, доцент

А.Г. Голубев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Сахарный диабет 2 типа является самой распространенной эндокринной патологией. В России число больных составляет около 8 миллионов человек. Несмотря на применяющуюся в настоящее время противодиабетическую терапию, ежегодно увеличивается число лиц, имеющих осложнения. Весомым компонентом, участвующим в формировании осложнений при сахарном диабете, являются нарушения липидиого обмена - дислипидемии (МусЬка V. й а1., 2001). В свою очередь гиперхолестсринемия, в сочетании с гипергликемией способствуют повышению уровня окислительного стресса при снижении активности антиоксидантной защиты. Возникающий при сахарном диабете окислительный стресс способствует нарушению эндотслиальной функции сосудов, приводя к ухудшению их релаксации и тканевой перфузии, развитию гипоксии. Таким образом, метаболические нарушения и активация перекисиого окисления липидов и обуславливают в конечном итоге развитие диабетических осложнений (нефропатий, ретинопатии, нейропатий и др.) (Зимин Ю.В., 1998).

Учитывая важную роль активации перекисного окисления липидов в патогенезе сахарного диабета и его осложнений, важным компонентом комбинированной терапии данной патологии являются препараты с антиоксидантной активностью. Рядом клинических исследований был установлен положительный эффект препаратов антиоксидантного типа действия, в частности производных 3-гидроксипиридина (3-ГП) - мексидола и эмоксипина (Беляев А.Н. и соавт., 2005; Дедов И.И. и соавт., 2000; Инчина В.И., Семенова Е.В., Семенов А.В.,2005; Костычев Н.А.и соавт.,2009).

Фармакологические эффекты новых соединений из группы 3-гидроксипиридина (фумарата 3-ГП и никотииата 3-ГП) изучены недостаточно, что и послужило стимулом для проведения исследования.

Цель исследования:

Изучение метаболических эффектов новых производных 3-гидроксипиридина при экспериментальном диабете различного генеза.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние фумарата 3-ГП и никотината 3-ГП на уровень глюкозы в периферической крови белых крыс после моделирования у них аллокса-нового сахарного диабета, аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолесте-ринемией, стероидного диабета.

2. Изучить влияние фумарата 3-ГП и никотината 3-ГП на липидный спектр плазмы при аллоксановом сахарном диабете, аллоксановом диабете с экзогенной гиперхолестеринемией, стероидном диабете.

3. Исследовать влияние фумарата 3-ГП и никотината 3-ГП на процессы перекисного окисления липидов при аллоксановом сахарном диабете, аллоксановом диабете с экзогенной гиперхолестеринемией, стероидном диабете.

Новизна полученных данных

Впервые были изучены метаболические эффекты новых производных 3-ГП - фумарата и никотината (препараты синтезированы на базе ГОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» доцентом кафедры органической химии Семеновым A.B.) на моделях аллоксанового диабета, аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией и стероидного диабета

Экспериментальные данные выявили эффективность новых производных 3-ГП: никотинат 3-ГП и фумарат 3-ГП оказывают выраженное корригирующее действие при метаболических нарушениях на фоне экспериментальных моделей диабета, достоверно снижая уровень общего холестерина, триглицери-дов, холестерина липопротеидов низкой плотности, а также уровень глюкозы в сыворотке крови подопытных животных, что, вероятно, обуславливает более высокую выживаемость животных, в группах, получавших исследуемые соединения.

В результате проведенного функционального теста на определение кинетики секреции инсулина на модели аллоксанового диабета были получены данные, косвенно свидетельствующие о цитопротекторном действии на ß -клетки поджелудочной железы фумарата 3-ГП в дозе 50 мг/кг. Также фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг проявляет метаболическую антиадренергическую активность (уменьшает рост уровня гликемии сыворотки крови белых крыс в ответ на введение адреналина гидрохлорида) и инсулиннотенцирующую и инсулин-пролонгирующую активность на модели аллоксанового диабета.

Практическая значимость.

Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры фармакологии ФГБОУВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» и служат обоснованием для дальнейшего исследования указанных соединений при экспериментальных моделях диабета.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Соединения фумарат 3-ГП, никотинат 3-ГП оказывают гипогликеми-ческий эффект на экспериментальных моделях аллоксанового диабета, аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией, стероидного диабета. Наиболее выраженный гигюгликемический эффект на экспериментальных моделях диабета оказывает фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг.

2. Соединения фумарат 3-ГП, никотинат 3-ГП проявляют гиполипиде-мическую активность на экспериментальных моделях диабета.

3. Соединения фумарат 3-ГП, никотинат 3-ГП проявляют антиоксидант-ную активность на экспериментальных моделях диабета.

4. Фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг проявляет метаболическую антиадренергическую активность, а также инсулинпотенцирующую и инсулинпролон-гирующую активность на модели аллоксанового диабета.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодной научной конференции молодых ученых Мордовского госуниверситета (Саранск, 2008,2010); на XVI, XVII российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2009,2010); на II межрегиональной научной конференции в (Пенза, 2009), 81-й конференции студенческого науч-

ного общества СПбГМА им. И.И.Мечникова (Санкт - Петербург, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 112 стр. машинописного текста, документирована 19 таблицами и иллюстрирована 25 рисунками. Работа состоит из введения, литературного обзора, описания материалов и методов исследования, изложения собственных результатов, обсуждения полученных результатов, выводов и библиографического указателя, включающего 184 источников, в том числе 130 отечественных и 54 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования.

Манипуляции с животными проводились с соблюдением «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных».

Исследование проводилось на двух экспериментальных моделях СД: аллоксанового и стероидного. Также в рамках данного исследования изучалась активность новых производных 3-ГП и препаратов сравнения на модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией. Предметом исследования служили новые производные 3-ГП, препаратами сравнения - мексидол, симвастатин, манинил,никотиновая кислота. Субстанция мекендола была синтезированы в ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва, д.х.н. Смирновым Л.Д. Фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП синтезированы на кафедре органической химии Мордовского ГУ, Саранск, к.х.н. Семеновым A.B. Их структура была подтверждена путем анализа спектра ЯМР 'Н, спектра ЯМР 13С и спектра ИК. Препараты сравнения - симвастатин, никотиновая кислота и манинил были закуплены в аптечной сети.

Исследование проведено на белых крысах обоего пола, достигших по-ловозрелости, массой 180-220г., содержащихся в стандартных условиях вивария. Аллоксановый СД моделировали однократным внутрибрюшинным введением аллоксана в дозе 135 мг/кг. Данное вещество избирательно повреждает ß-клетки панкреатических островков, в связи с чем развивается инсулиновая недостаточность. Летальность при моделировании составила 20% . Через 14 суток после введения аллоксана животные были разделены на группы, по 5-6 крыс в каждой. 1-я группа - интактные крысы; 2-я - контрольная, крысы с моделированным диабетом, которым перорально в течение 14 дней вводили 0,9% раствор NaCl в дозе 0,1 мл; крысы 3-й группы получали фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os; 4-й - мексидол в дозе 50 мг/кг в/м; 5-й - никотинат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os.

Через 14 дней терапии аллоксанового диабета фумаратом 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os, никотинатом 3-ГП per os и мексидолом 50 мг/кг внутримышечно изучалась инсулинпотенцирующая активность исследуемых соединений.

Для оценки инсулинпотенцирующей способности фумарата 3-ГП, нико-тината 3-ГП и мексидола животным подкожно вводили инсуман базал (препарат инсулина длительного действия) с последующим определением уровня глюкозы в капиллярной крови с помощью электронного глюкометра «One Touch Ultra» через 1, 5 и 10 часов.

Также в рамках данной модели изучалась метаболическая антиадренер-гическая активность соединений. Для этого животным однократно вводили адреналин гидрохлорид в дозе 0,05 мг/кг в/м с последующим определением уровня глюкозы в капиллярной крови с помощью электронного глюкометра «One Touch Ultra» через 30 минут,1час 30 минут и через 3 часа.

Стероидный диабет моделировали внутримышечным введением декса-метазона фосфата из расчета 800 мкг/кг, после чего животным опытных групп одновременно с инъекциями дексаметазона на протяжении 15 суток вводили сравниваемые соединения. 1-ю группу составили интактные животные; 2-я -контрольная, крысы с моделированным стероидным диабетом, которым перо-рально в течение 14 дней вводили 0,9% раствор NaCl в дозе 0,1 мл; крысы 3-й группы получали фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os; 4-й - мексидол в дозе 50 мг/кг в/м; 5-й - никотинат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os; б-й - манинил в дозе 5 мг/кг per os.

Аллоксановый СД с экзогенной гиперхолестеринемией моделировали однократным внутрибрюшинным введением аллоксана в дозе 135 мг/кг и ежедневным введением холестерина в дозе 40 мг/кг, а также эргокальциферола в дозе 7500 ЕД/кг per os в течение 14 дней. Летальность при моделировании составила 40% . Через 14 суток после введения аллоксана животные были разделены на группы, по б крыс в каждой. 1-я - интактные крысы; 2-я - контрольная, крысы с диабетом и гиперхолестеринемией, которым перорально в течение 14 дней вводили 0,9% раствор NaCI в дозе ОД мл; крысы 3-й группы получали фумарат 3-ГП в дозе 25 мг/кг per os(5% от ЛД5о); крысам 4-й группы вводили фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os; 5-й - мексидол в дозе 25 мг/кг в/м; 6-й -мексидол в дозе 50 мг/кг в/м; 7-й - никотинат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os (5% от ЛД5о); 8-й - симвастатин в дозе 1 мг/кг per os; 9-й - никотинат 3-ГП в дозе 50 мг/кг per os в комбинации с симвастатином в дозе 1 мг/кг per os; 10-й - никотиновую кислоту в дозе 50 мг/кг per os.

В рамках модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией проводили тест на определение кинетики секреции инсулина (Окороков А.Н.,2006). С этой целью, подопытным животным per os вводили 1 г глюкозы, растворенной в 0,5 мл воды. В капиллярной крови определяли уровень глюкозы с помощью глюкометра «One Touch Ultra» через 20 и 80 минут после нагрузки глюкозой.

По истечению эксперимента животных каждой группы декапитировали под фторотановым наркозом.

В сыворотке крови исследовали уровень глюкозы, МДА, активность ка-талазы, общего холестерина, триглицеридов, холестерина ЛПНП.

Уровень МДА определяли по методу С.Г. Конюховой, активность ката-лазы - по методу М.А. Королюка.

Содержание глюкозы определяли глюкозоксидазным методом, используя стандартные наборы реактивов.

Определение содержания общего ОХ в сыворотке крови проводили с помощью набора для количественного определения общего холестерина (эстерифи-цированного и неэстерифицированного) в сыворотке крови. Содержание триглицеридов и холестерина ЛПНП в сыворотке крови определяли, используя стан-

дартные наборы реактивов. Исследование этих показателей проводили на фото-электроколориметре ЕЯМА.

Уровень ЛПОНП и ЛПВП и индекс атерогенности рассчитывали по формулам:

ХС ЛПОНП = ТГ/2,18;

ХС ЛПВП = ОХ - ХС ЛПОНП - ХС ЛПНП

ИА =(ОХ - ХС ЛПВП)/ЛПВП

Таблица 1

. Структура экспериментального исследования_

№ п/п Серии опытов Вид животных Количество животных

Аллоксановын диабет с экзогенной гнперхолсстерннемней

1 Пнтактные животные Белые крысы 6

2 Контроль (аллоксаи, холестерин, эргокальце-ферол + 0,1 мл физиологического раствора на одну особь) Белые крысы 6

3 ФумаратЗ-гидроксипнридина в дозе 25 мг/кг Белые крысы 6

4 Фумарат 3-гндроксипиридина в дозе 50 мг/кг Белые крысы 6

5 Мексидол в дозе 25.мг/кг Белые крысы б

6 Мексндол в дозе 50мг/кг Белые крысы 6

7 Никотипат 3-гндроксннириднна 25мг/кг Белые крысы 6

8 Симвастат ни 1мг/кг Белые крысы 6

9 Никотипат З-гидроксипнридина 50 мг/кг + снмвастатин 1мг/кг Белые крысы 6

10 Никотиновая кислота 50 мг/кг Белые крысы 6

Аллоксановын диабет

11 Ннтактные животные Белые крысы 6

12 Контроль (аллоксан + 0,1 мл физиологического раствора на одну особь) Белые крысы 6

13 Фумарат З-гидроксипириднна 50 мг/кг Белые крысы 6

14 Мексндол 50 мг/кг Белые крысы 6

15 Никотипат З-гндроксипнрнднна 50 мг/кг Белые крысы 6

Стероидный диабет

16 Пнтакгпые животные Белые крысы 6

17 Контроль (дсксамстазон + 0,1 мл физиологического раствора на одну особь) Белые крысы 6

18 Фумарат 3-гидрокснпиридина 50 мг/кг Белые крысы 6

19 Мексидол 50 мг/кг Белые крысы 6

20 Никотипат З-гидрокснпирнднна 50 мг/кг Белые крысы б

21 Маншшл 5 мг/кг Белые крысы 6

Материалами исследования явились кровь белых крыс. Кровь выдерживали около 1 часа при комнатной температуре и использовали для получения сыворотки. Для получения плазмы кровь центрифугировали при 1500 об/мин в течение 15мин на центрифуге ЦРЛ-1. Полученную сыворотку использовали для анализов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Летальность в группах существенно варьировала: в контроле она составила 40%, в группе, получавшей никотиновую кислоту - 50%; в группе, получавшей симвастатин - 20%; в группах, получавших никотинатЗ-ГП, никоти-наЗ-ГП + симвастатин, фумаратЗ-ГП, мексидол и среди интактных животных -0% . Следовательно, терапия исследуемыми соединениями позволяет избежать летальности белых нелинейных крыс на фоне аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией.

При изучении влияния исследуемых соединений и препаратов сравнения на уровень глюкозы сыворотки крови белых крыс на фоне экспериментального диабета с экзогенной гиперхолестеринемией было выявлено, что достоверное снижение уровня глюкозы в сыворотки крови наблюдалось в группах животных, получавших фумарат 3-ГП (уровень глюкозы сыворотки крови в данной группе составил - 8,4±0,4 ммоль/л); в группе, получавших комбинацию симва-статин+никотинат 3-ГП (9,04,±2,11 ммоль/л) и в группе, получавших никоти-нат 3-ГП (10,36±1,31 ммоль/л). В группах, получавших никотиновую кислоту, симвастатин и мексидол наблюдалось снижение гликемии, однако недостоверное (Табл. 2). Максимальное снижение уровня гликемии наблюдалось в группе крыс, получавших фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг на 53 % по отношению к контрольной группе животных. Таким образом, новые производные 3-ГП: фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП проявляют гипогликемическую активность на экспериментальной модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией.

Изучалось влияние новых производных 3-ГП и препаратов сравнения на уровень ОХ. Максимальное снижение данного показателя наблюдалось на фоне монотерапии никотинатом 3-ГП, на фоне введения комбинации симвастати-на и никотината 3-ГП и на фоне введения фумарата 3-ГП в дозе 50 мг/кг на 38%,30% и 32%соответственно. Тогда как на фоне монотерапии симвастатином уровень ОХ снижался лишь на 23%. (Табл. 2.).

При изучении уровня ТГ установлено, что максимальное снижение данного показателя наблюдается в группе крыс, получавших никотиновую кислоту (уровень ТГ в данной группе на 42% меньше, чем в контрольной группе). Новые производные 3-ГП (никотинат 3-ГП, никотинат 3-ГП в комбинации с симвастатином и фумарат 3-ГП вызывают сопоставимое с симвастатином снижение уровня ТГ на 22, 15 и 26 % соответственно (Табл. 2).

Таблица 2

Показатели гликемии, общего холестерина, триглицеридов сыворотки крови подопытных животных на фоне аллоксанового диабета с экзогенной __гиперхолестеринемней (М±т)_

Серия Глюкоза ммоль/л Общий холестерин ммоль/л Триглицериды в сыворотки крови, ммоль/л

интактные животные 4,3 ±0,42 1,44±0,7 0,56±0,2

контроль 17,9 ±2,19 р*<0,001 2,13±0,5 р*<0,05 0,81±0,3 р*<0,001

фумарат З-ГП 25 мг/кг per os 11,25 ±0,36 р**>0,05 1,52±0,1 р**<0,05 0,76±0,04 р*<0,05

фумарат З-ГП 25 мг/кг per os 8,4 ±0,4 р**<0,05 1,45±0,02 р**<0,05 0,6±0,02 р*<0,05

мсксидол 25 мг/кг в/м 13,32± 2,01 р**>0,05 1,73±0,2 р**>0,05 0,66±0,05 р**>0,05

мексидол 50 мг/кг в/м 10,75±2,67 р**>0,05 1,37±0,15 р**>0,05 0,74±0,07 р**>0,05

никотинат З-ГП 50 мг/кг per os 10,36 ±1,31 р**<0,05 1,32±0,3 р**<0,05 0,63±0,03 р*<0,05

симваетатии 1 мг/кг per os 11,15 ±0,68 р**>0,05 1,65±0,2 р**<0,05 0,64±0,03 р*<0,05

никотинат З-ГП 50 мг/кг per os + симвастатмн 1 мг/кг per os 9,04 ±2,11 р**<0,05 1,5±0,14 р**<0,05 0,69±0,05 р*<0,05

никотиновая кислота в дозе 50 мг/кг per os 11,75 ±3,39 р**>0,05 1,6±0,3 р**>0,05 0,47±0,07 р*<0,05

Примечание: степень достоверности: * - по отношению к интактным животным; ** - по отношению к группе контроля

При изучении влияние исследуемых соединений и препаратов сравнения на уровень ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП и ХС ЛПВП сыворотки крови белых крыс при экспериментальном диабете с экзогенной гиперхолестеринемией было выявлено, что максимальное достоверное снижение уровня холестерина ЛПНП наблюдается в группе крыс, получавших никотинат З-ГП на 63% по отношению к контрольной группе. На фоне терапии препаратами сравнения симвастатином и никотиновой ки-

слотой данный показатель снижался лишь на 43% и 33% соответственно. Достовер' ных изменений уровней ЛПВП и ЛПОНП в группах обнаружено не было (рис.1).

Рис.1. Показатели холестерина ЛПНП, ЛПОНП и ЛПВП на модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринсмией

Примечание:!- интактные животные; 2 - контроль ( аллоксан+холестерин+физиологический раствор 0,1мл); 3 - фумарат 3-ГП 25 мг/кг рег оэ; 4 - фумарат 3-ГП 50 мг/кг рег оэ; 5 -мексидол 25 мг/кг в/м; 6 - мексидол 50 мг/кг в/м; 7 - никотинат 3-ГП 50 мг/кг рег об; 8 - сим-вастатин 1 мг/кг рег оэ; 9 - никотинат 3-ГП 50 мг/кг рег ов + симвастатин 1 мг/кг рег ов; 10 -никотиновая кислота 50 мг/кг рег ов.Степень достоверности:* - по отношению к интактным животным; ** - по отношению к группе контроля

Фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг, никотинат 3-ГП в дозе 50 мг/кг и никотинат 3-ГП в комбинации с симвастатином проявляют сопоставимую с мексидо-лом антиоксидантную активность (табл. 3).

Таблица 3.

Уровень МДА и каталазы в сыворотке крови белых крыс при аллоксановом диабете с экзогенной гиперхолестсринемисй на фоне терапии исследуемыми

соединениями и препаратами сравнения

Серия МДА сыворотки крови, ммоль/л (М±т) Каталаза сыворотки крови, мкКат/секл (М±т)

контроль 13,5±1,4* 7,7±1,7*

фумарат 3-ГП 25 мг/кг per os 8,8±0,5** 3,6±0,37

фумарат 3-ГП 50 мг/кг per os 11,1±1,6**# 3,54±0,64**

мексидол 25 мг/кг в/м 8,8±0,7**& 6,6±0,78

мексидол 50 мг/кг в/м 11,1±0,5**л 8,5±1,1**

никотинат 3-ГП 50 мг/кг per os 10,4±0,7**#А 3,42±0,67

симвастатин 1 мг/кг per os 13,15±2,1** 11,2±0,58

никотинат 3-ГП 50 мг/кг per os+симвастатин 1мг/кг peros 9,4±0,7**л& 3,78±0,58**

никотиновая кислота в дозе 50 мг/кг per os 11,73±1,7 ** 10,95±1,69л

Примечание: степень достоверности: *-по отношению к интактным животным; **-по отношению к группе контроля; #-по отношению к группе мексидола в дозе 50 мг/кг; л -по отношению к группе симвастатина; & - по отношению к группе никотиновой кислоты.

Таким образом, фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП в дозах 50 мг/кг проявляют выраженную метаболическую (снижают уровень глюкозы, ОХ, ТГ, холестерина ЛПНП) и антиоксидантную активность (снижают уровень МДА и повышают активность каталазы). Это, вероятно, и обуславливает отсутствие летальности в группах крыс, получавших исследуемые соединения на модели ал-локсанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией.

Через 14 дней терапии экспериментального сахарного диабета с экзогенной гиперхолестеринемией исследуемыми соединениями проводили тест на определение кинетики секреции инсулина в контрольной группе; в группе животных, получавших фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг и среди интактных животных. В норме в ответ на введение глюкозы наблюдается двухфазная секреция инсулина. Первый пик секреции начинается сразу после стимуляции глюкозой. Этот пик секреции обусловлен выходом из гранул р-клеток уже готового, запасенного инсулина. Эта фаза продолжается около 40 минут после перорального приема глюкозы. Затем начинается вторая фаза (пик) инсулиновой секреции. Она более продолжительная и отражает секрецию вновь синтезированного инсулина в ответ на стимуляцию Р-клеток глюкозой (Окороков А.Н.,2006).

Уровень глюкозы в контрольной группе через 20 минут был достоверно ( р < 0,05) выше, чем у интактных животных на 47%, через 80 минут - на 79 % ( р < 0,05), что свидетельствует о снижении инсулинсекреторной активности р -клеток поджелудочной железы. Уровень глюкозы в группе, получавшей фумарат 3-ГП, был выше, чем у интактных животных на 9 и 34% соответственно, что на 38 и 45% ( р < 0,05)меньше чем в контрольной группе (рис.2), что, косвенно свидетельствует о с протективном действии исследуемого соединения на клетки, продуцирующие инсулин. Обсуждая возможные механизмы данного эффекта, следует отметить выраженную антиоксидантную активность препаратов группы производных 3-ГП.

А Б

Рис.2 Уровень глюкозы в сыворотке крови подопытных животных через 20 минут (А) и 80 мин (Б) после пероральной нагрузки глюкозой

Примечание: 1-интактные животные; 2 - контроль (аллоксан+холестерин+физиологический раствор 0,1мл); 3- фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг рег ов

На модели аллоксанового диабета наибольшее снижение уровня гликемии наблюдалось в группе крыс, получавших фумарат 3-ГП - уровень глюкозы в сыворотке крови животных данной группы был достоверно ниже, чем в контрольной почти в 2 раза (рис.3). Терапия данным соединением также приводила к максимальному достоверному снижению уровня ОХ на 41% (рис.4)

илпнп Плпонп

ИППВП

и ТГ на 47% (рис.5) по отношению к контрольной группе. Введение никотина-та 3-ГП и мексидола сопровождалось достоверным снижением уровня ОХ на 33% и 22% соответственно (рис.4). Уровень холестерина ЛПОНП в группах крыс, получавших фумарат 3-ГП, никотинат 3-ГП и мексидол находился в пределах нормы (рис.б).

Рис.5.Вл1шние исследуемых соединений и препаратов сравнения на уровень 'ГГ сыворотки крови белых крыс при экспериментальном диабете в процентах

Рис.б/Влияние исследуемых соединений и 1'паратов сравнения на уровень ХС 1НП, ЛПОНП и ЛПВП, ммоль/л

Рис.3.Показатели гликемии сыворотки крови подопытных животных в процентах по отношению к интактным животным

Рис.4. Влияние исследуемых соединений на уровень общего холестерина в сыворотке крови белых крыс при ал-локсановом сахарном диабете в процентах но отношению к интактным животным

Примечание: I- гапжшые животные; 2 - контроль (аллоксан +физиологический раствор 0,1 мл); 3 -фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг рег оэ; 4 - мсксидол 50 мг/кг в/м; 5 - никотинат 3-ГП в дозе 50 мг/кг рег ов.

Степень достоверности: * - по отношению к интактным животным; ** - по отношению к группе контроля

При изучении антиоксидантной активности соединений на модели ал-локсанового диабета было установлено, что в сыворотке крови фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП достоверно корригировали уровень МДА, активность каталазы при этом существенно возрастала. Минимальное значение уровня МДА наблюдалось в группе животных, получавших никотинат 3-ГП, составившее 3,6±0,94

что в 3,9 раза меньше чем в группе контроля (табл. 4). Снижение данного показателя сопровождалось достоверным ростом активности каталазы до 23,38±1,67 мкКат/сек.л.

Таблица 4.

Уровень МДА и каталазы в сыворотке крови белых крыс при аллоксановом диабете с экзогенной гиперхолсетеринсмией на фоне терапии исследуемыми соединениями и

препаратами сравнения

Серия МДА сыворотки крови, ммоль/л (М±ш) Каталаза сыворотки крови, мкКат/сек.л (М±ш)

контроль 14,0±1,0* 12,1±1,67*

фумарат 3-ГП 50 мг/кг рег ОБ 6,4±0,39**# 15,1±0,63**

мексидол 50 мг/кг в/м П,1±0,5** 21,3±1,15**

никотинат 3-ГП 50 мг/кг рег 05 3,6±0,94**# 23,38±1,67**

Примечание: степень достоверности: *-по отношению к интактным животным; **-по отношению к группе контроля; #-по отношению к группе мексидола в дозе 50 мг/кг

На модели аллоксанового диабета проводилось изучение инсулинпотен-цирующей (рис.7) и метаболической антиадренергической активности фумара-та 3-ГП, никотината 3-ГП и мексидола.

20 18 16

г

§12 2 210

ь 26 Е

х

22 о

► 18,86

У

""Ч 12,98 /

-- ,2 •• •

8,72; ' — • , в

>* К А «•* * --

|!Т*^чи| || А?*.. г 4,4

"4,04 - -

1 Время, час 5

ю

■ ■«• - Контрольная группа - .3: -Мексидол

Фумарат 3-ГП I •НикогинатЗ-ГП

Рнс.7. Влияние исследуемых соединений на гипогликсмический эффект инсулина

Через I час после введения 1ЕД инсумана базала уровень гликемии в сыворотке крови животных из группы контроля снизился на 27,5 % по отношению к исходному значению; на фоне введения фумарата 3 - ГП и мексидола уровень гликемии снизился 24%.Через 5 часов после введения 1ЕД инсумана базала (максимум действия препарата) уровень гликемии сыворотки крови крыс из группы контроля не достиг нормальных значений и составил 7,56±0,17 ммоль/л.

На фоне введения фумарата 3-ГП, мексидола и никотината 3-ГП уровень глюкозы сыворотки крови находился в пределах нормы (3,64±0,18 ммоль/л, 4,24±0,23 ммоль/л и 5,6±0,11 ммоль/л соответственно).

Через 10 часов после введения 1ЕД инсумана базала в контрольной группе животных препарат прекращал свое действие, уровень глюкозы сыворотки крови приближался к исходным значениям и составил 16,86±0,39 ммоль/л. В группах животных, получавших фумарат 3-ГП и мексидол сохранялся гипогликемический эффект инсулина - уровень глюкозы сыворотки крови находился в пределах нормы и составил 4,04±0,24 ммоль/л (для фумарата 3-ГП) и 4,4±0,26 ммоль/л (для мексидола).

Следовательно, введение фумарата 3-ГП в дозе 50 мг/кг в течение 14 дней потенцирует и пролонгирует действие инсулина.

Изучение антиадренергической активности исследуемых соединений было проведено в опытах на животных: ее наличие оценивали по способности блокировать у сытых крыс гипергликемизирующее действие адреналина.

В контрольной группе животных отмечалось быстрое и выраженное повышение содержания глюкозы в крови с достижением ее пика через 1 час 30 минут после введения адреналина: уровень глюкозы в сыворотке крови возрастал на 31 % по отношению к исходному значению. В группе белых крыс, получавших мексидол прирост уровня гликемии через 1 час 30 минут составил 12 %. Минимальный прирост уровня гликемии наблюдался в группе крыс, получавших фумарат 3-ГП (5%). Следует отметить, что на фоне введения фумарата 3-ГП к концу 3-го часа после адреналиновой нагрузке отмечалось возвращения уровня гликемии к исходным значениям (в отличие от контрольной группы животных и животных получавших мексидол). Достоверных изменений в группе крыс, получавших никотинат 3-ГП, обнаружено не было.

Следовательно, фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг проявляет метаболическую антиадренергическую активность (уменьшает рост уровня гликемии сыворотки крови белых крыс в ответ на введение адреналина гидрохлорида) на модели ал-локсанового диабета.

При изучении влияния новых производных 3-ГП и препаратов сравнения на уровень глюкозы, ОХ и ТГ на модели стероидного диабета установлено следующее (табл. 5):

-Уровень глюкозы сыворотки крови крыс, получавших манинил в дозе 5 мг/кг рег ов находился в пределах нормы;

- фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП проявляют сопоставимую с мексидо-лом гипогликемическую активность, снижая уровень глюкозы на 49% и 41% соответственно по отношению к группе контроля;

- максимальное достоверное снижение уровня ОХ наблюдалось в группе крыс, получавших никотинат 3-ГП на 36% по отношению к контрольной группе;

- максимальное достоверное снижение уровня ТГ наблюдалось в группе крыс, получавших манинил на 67 % по отношению к контрольной группе;

-фумарат 3-ГП вызывал достоверное снижение уровня ТГ на 34% по отношению к контрольной группе.

Таблица 5

Показатели гликемии, общего холестерина, триглицермдов сыворотки крови под-

Серия Глюкоза ммоль/л Общий холестерин ммоль/л Триглицериды в сыворотки крови, ммоль/л

лнтактные животные 3,73 ±0,41 1,44± 0,11 0,59±0,03

контроль 14,14 ±1,03 р*<0,001 2,14 ±0,07 р*<0,001 1,23 ±0,02 р*<0,001

фумарат 3-ГП 50 мг/кг per os 7,18 ±0,6 р**<0,001 1,88 ±0,03 р**<0,001 0,81 ±0,09 р**<0,05

мексидол 50 мг/кг в/м 8,58±0,4 р**<0,001 1,3±0,05 р**>0,05 0,41 ±0,05 р**>0,05

никотинат 3-ГП 50 мг/кг per os 8,28 ±0,58 р**<0,001 1,36 ±0,21 р**<0,05 0,73 ± 0,17 р**>0,05

манинил 5 мг/кг per os 4,52 ± 0,27 р**<0,05 1,74 ±0,14 р**>0,05 0,41 ±0,09 р**<0,05

Примечание: степень достоверности: * - по отношению к интактным животным; ** - по отношению к группе контроля

В контрольной группе животных происходило достоверное повышение уровня холестерина ЛПНП и ЛПОНП в 1,8 и 1,9 раза соответственно и достоверное снижение холестерина ЛПВП в 1,9 раз по отношению к интактным животным (рис.8). Достоверное снижение холестерина ЛПНП наблюдалось в группах белых крыс, получавших фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП на 28% и 8% соответственно, также в указанных группах происходило снижение холестерина ЛПОНП на 34% и 43% соответственно по отношению к контрольной группе животных. Достоверное повышение антиатерогенного холестерина ЛПВП наблюдалось в группах, получавших фумарат 3-ГП, мексидол и манинил на 83%, 46% и 39 % соответственно по отношению к контрольной группе.

олпнп

□лпонп

олпвп

1

2

3

4

5

6

Рис.8. Влияние исследуемых соединений и препаратов сравнения на уровень ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП и ХС ЛПВП сыворотки крови белых крыс при экспериментальном стероидном диабете в ммоль/л

Примечание: 1- интакгные; 2 - контроль; 3-фумарат 3-ГП 50 мг/кг рег оэ; 4-мексидол 50 мг/кг в/м; 5-иикотинат 3-ГП 50 мг/кг рег ов; 6- манинил 5 мг/кг рег оэ

Степень достоверности: * - по отношению к интактным животным; ** - по отношеникж группе контроля

Таким образом, новые производные 3-ГП проявляют выраженную метаболическую активность на модели стероидного диабета, снижая уровень глюкозы, ОХ, ТГ, холестерина ЛПНП и ЛПОНП.

Фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП проявляют антиоксидантную активность на модели стероидного диабета. Уровень МДА в группе крыс, получавших фумарат 3-ГП, составил 8,3±0,5 ммоль/л, никотинат 3-ГП - 7,6±0,4 ммоль/л (в контрольной группе - 16,72±0,8 ммоль/л). Активность каталазы при этом достоверно возрастала до 17,64±1,13 мкКат/сек.л в группе крыс, получавших фумарат 3- ГП и до 16,36±1,43 мкКат/сек.л (в контрольной группе -11,6±1,48 мкКат/сек.л).

Таким образом, на экспериментальных моделях диабета было установлено наличие метаболической и антиоксидантной активности новых производных 3-ГП - фумарата 3-ГП и иикотината 3-ГП в дозах 50 мг/кг, сравнимое с действием мексидола в той же дозе. Фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг проявляет метаболическую антиадренергическую активность, а также потенцирует и пролонгирует действие экзогенного инсулина на модели аллоксанового диабета.

1. На экспериментальных моделях диабета выявлена гипогликемическая активность новых производных 3-гидроксипридина (фумарата 3-ГП и никоти-ната 3-ГП в дозах 50 мг/кг): на модели аллоксанового диабета фумарат 3-ГП вызывал достоверное снижение уровня глюкозы на 47%; на модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринеминей на фоне введения фумарата 3-ГП уровень гликемии сыворотки крови снижался на 53%, никотината 3-ГП -

ВЫВОДЫ

на 42%; на модели стероидного диабета введение фумарата 3 -ГП сопровождалось снижением уровня гликемии на 49%, никотината 3-ГП на 41% по отношению к контрольной группе животных.

2. Выявлено наличие гипохолестеринемической активности исследуемых соединений: фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг вызывает достоверное снижение уровня общего холестерина на 41% на модели аллоксанового диабета, на 32% на модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией,на 12% на модели стероидного диабета; введение никотината 3-ГП в дозе 50 мг/кг сопровождалось снижением уровня данного показатели на 33% на модели аллоксанового диабета, на 38% на модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией, на 36% на модели стероидного диабета.

3. Фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП в дозах 50 мг/кг вызывают снижение уровня триацилглицеридов на экспериментальных моделях диабета: на модели аллоксанового диабета достоверное снижение наблюдалось на фоне введения фумарата 3-ГП на 47%; на модели аллоксанового диабета с экзогенной гиперхолестеринемией на фоне введения фумарата 3-ГП уровень триацилглицеридов снижался на 26%,никотината 3-ГП на 22%; на модели стероидного диабета достоверное снижение наблюдалось на фоне введения фумарата 3-ГП на 34% по отношению к контрольной группе.

4. На экспериментальных моделях диабета было установлено наличие антиоксидантных свойств новых производных 3-ГП, проявляющихся в снижении уровня продукта перекисного окисления липидов - малонового диальде-гида, а также в повышении активности каталазы в сыворотке крови подопытных животных.

5. Фумарат 3-ГП в дозе 50 мг/кг проявляет метаболическую антиадре-нергическую активность, а также потенцирует и пролонгирует действие экзогенного инсулина на модели аллоксанового диабета.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Учитывая полученные результаты о наличии у фумарата 3-ГП и никотината 3-ГП выраженной гипогликемиеской, гиполипидемической и антиок-сидантной активности целесообразно дальнейшее изучение данных соединений при экспериментальном диабете.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Худойкина Т.В. Оценка влияния нового производного 3-гидроксипиридина под лабораторным шифром УО-5 на состояние процессов перекисного окисления липидов при экзогенной гиперхолестеринемией на фоне аллоксанового диабета у крыс /Т.В.Худойкина, В.И. Инчина, Э.В. Романова, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Материалы Российской конференции, посвященной 75-летию профессора И.А. Студенцовой, Фармакология и токсикология фосфорорганических соединений и других биологически активных веществ, Выпуск 4, Казань,2008. - С. 64.

2. Семенова E.B. Возможности коррекции дислипидемий при сахарном диабете у крыс/ Е.В. Семенова, Т.В. Худойкина, В.И. Инчина, А.В.Семенов// Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, Актуальные проблемы современной эндокринологии, Москва,2008. - С.32.

3. Семенова Е.В. Изучение метаболической активности нового производного никотиновой кислоты при сахарном диабете у крыс/ Е.В. Семенова, Т.В. Худойкина, В.И. Инчина, А.В.Семенов// Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, Актуальные проблемы современной эндокринологии, Москва,2008. - С.ЗЗ.

4. Худойкина Т.В. Исследование гипогликемической активности нового производного 3-гидроксипиридина под лабораторным шифром УО-5 при экспериментальном сахарном диабете/Т.В. Худойкина, В.И. Инчина, Э.В. Романова, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Молодежный научно-публицистический альманах «Nota bene», Саранск, 2009. - С.8-9.

5. Уланова Т.В. Оценка эффективности гиполипидемической терапии новым производным 3-гидроксипиридина при аллоксановом диабете с экзогенной ги-перхолестеринемией/Т.В. Уланова, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Материалы XXXVII научной конференции «Огаревскис чтения» медицинского института мордовского государственного университета, Медицинские проблемы жизнедеятельности организма в норме, патологии, эксперименте, Выпуск 9, Саранск, 2008.-С.73.

6. Уланова Т.В. Изучение активности новых производных 3-гидроксипиридина при аллоксановом диабете с экзогенной гиперхолестерине-мией/Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Сборник трудов II межрегиональной научной конференции г.Пенза, 24-25 апреля, 2009 г., Актуальные проблемы медицинской науки и образования, Пенза, 2009. - С.247-248.

7. Уланова Т.В. Сравнительная оценка активности мексидола и симвастатииа при дислипидемии в эксперименте/ Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Сборник научных работ студентов и молодых ученых Всероссийской конференции с международным участием, Актуальные вопросы медицинской науки посвященной 65-летию ЯГМА, Ярославль, 2009. - С. 123.

8. Уланова Т.В. Исследование ß-цитопротекторной активности фумарата 3-гидроксипиридина/ Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Э.В.Романова, Е.В. Семенова,

A.B. Семенов// Материалы XV Российской Гастроэнтерологической Недели, 1214 октября 2009г., Москва. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2009, Том 19, № 5. - С.75.

9. Уланова Т.В. Морфофункцнональнме изменения островкового аппарата поджелудочной железы на фоне терапии фумаратом 3-гидрокенпириднна/Т.В. Уланова, II.B. Чанркина, В.И. Инчина, К.Д. Папу-лниа, Е.В. Семенова, A.B. Семенов и др.// Морфологические ведомости №12, Москва, 2009. - С.146-147.

10. Уланова Т.В. Фармакологическая коррекция атерогенных дислипидемий препаратами метаболического типа действия в эксперименте/ Т.В. Уланова,

B.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Материалы Российского Нацио-

пального Конгресса кардиологов 6-8 октября 2009 г. Москва, Кардиоваскуляр-ная терапия и профилактика, 2009; 8(6). - С.364.

11. Уланова Т.В. Использование новых производных 3-гидроксипиридина с целью коррекции метаболических нарушений при сахарном диабете/ Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Известия Самарского научного центра Российской академии наукт.11 №1(6),Самара,2009.-С.1315-1317.

12. Уланова Т.В. Оценка гипогликемической активности новых экспериментальных соединений из группы 3-гидроксипиридина на фоне экспериментального стероидного диабета/ Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Материалы Российского национального Конгресса «Человек и лекарство», Москва, 12-16 апреля 2010. - С.278.

13. Инчина В.И. Сравнительная оценка некоторых эффектов производных З-оксипнридина и пиримидина в эксперименте// В.И. Инчина, А.Б. Коршунова, H.A. Паршина, A.B. Семенов, Т.В. Уланова, 11.11. Чаиркии// Вестник новых медицинских технологий №3, Тула, 2010. - С.158-160.

14. Уланова Т.В. Возможности коррекции побочных эффектов глюкокор-тикостероидов в эксперименте/ Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Е.В. Семенова,

A.B. Семенов// Вестник новых медицинских технологий JV»4, Тула, 2010. -С.83-85.

15. Уланова Т.В. Изучение влияния никотината 3-гидроксипиридина на печень на фоне экспериментального диабета/ Т.В. Уланова, В.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов, C.B. Худойкина// Материалы XV Российской конференции «Гепатология сегодня», 15-17 марта 2010, Москва. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2010, Том 20, № 1. - С.108.

16. Уланова Т.В. Изучение морфофункциональных особенностей печени на фоне приема некоторых производных 3-гидроксипиридина при экспериментальном сахарном диабете с экзогенной гиперхолестеринемией/ Т.В. Уланова,

B.И. Инчина, Е.В. Семенова, A.B. Семенов// Материалы V научно-практической конференции молодых ученых с международным участием "Завадские чтения", Ростов-на-Дону,2010. - С.74-75.

17. Уланова Т.В. Изучение влияния фумарата 3-гидроксипиридина на печень на фоне экспериментального аллоксанового диабета/Т.В. Уланова// Материалы XVI Российского конгресса «Гепатология сегодня», 21-23 марта 2011г., Москва. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2011, Том 21, № 1.-С.275.

Список сокращений

3-ГП - 3-гидроксипиридин

ЛПВП - липопротеиды высокой плотности

ЛПНП - липопротеиды низкой плотности

ЛПОНП - липопротеиды очень низкой плотности

МДА - малоновый диальдегид

ОХ - общий холестерин

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СД - сахарный диабет

ТГ - триацилглицериды

Подписано в печать 09.12.11. Объем 1,25 п. л. Тираж 150 экз. Заказ >S? 1876. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24