С.О. Борисов, Ф.І. Костєв, О.В. Борисов

Корекція тіолового статусу в крові та тканинах нирок щурів при моделюванні гострого пієлонефриту та супутнього цукрового діабету II типу

Вступ. Сучасні літературні дані про оксидантно-антиоксидантний стан в організмі хворих на пієлонефрит та супутній цукровий діабет (ЦД) досить суперечливі. Незважаючи на певні зрушення в дослідженні патогенезу згаданих патологічних станів, чимало не вирішених питань щодо підвищення ефективності комплексного лікування гострого пієлонефриту при супутньому цукровому діабеті [1-7]. Відомо, що цукровий діабет сприяє розвитку гіпоксичного стану в тканинах нирок, що, в свою чергу, ви-кликає деякі метаболічні порушення в їх клітинних структурах [8].

Доведено, що при гіперглікемії через активізацію процесів аутоокислення глюкози збільшується рівень вільних радикалів та знижується вміст НАДФН, сприяючи виснаженню вмісту відновленої форми глутатіону в тканинах. У свою чергу, гіперінсулінемія опосередковано через збільшення продукції вільних радикалів сприяє зниженню тіолового потенціалу в організмі [8, 9].

Виходячи з вищевикладеного подальше вивчення можливостей корекції препаратами багатовекторної дії тіолового статусу в крові та тканинах нирок щурів при експериментальному гострому пієлонефриті (ГП) та супутньому стрептозотоциновому (ЦД) II типу уявляється важливою задачею сучасної урологічної науки.

Мета роботи: дослідження ефективності корекції тіолового статусу в крові та тканинах нирок щурів при ГП та супутньому стрептозотоциновому ЦД II типу.

Матеріали і методи дослідження. Експериментальні дослідження проводилися на щурах лінії Вістар, вагою 200-300 г віком 8-9 міс. Експеримент був здійснений відповідно до «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», які схвалені 3-м Національним конгресом (Київ, 2007) і відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для експериментальних та інших цілей» (Страсбург, 1986).

Тварини були розділені на 5 груп: до першої групи входили контрольні щури - 30 тварин (норма), до другої - тварини з ГП (35 щурів), до третьої - тварини з ЦД II типу та ГП без медикаментозного впливу (50 щурів), до четвер-тої - тварини з ЦД II типу і ГП при традиційному медикаментозному впливі (ТМВ) (50 щурів), до п’ятої - тварини з ЦД II типу ГП при запропонованому медикаментозному впливі (ЗМВ) (50 щурів).

Цукровий діабет II типу викликали шляхом інтраперітоніальної ін’єкції стрептозотоцином в 10 мM цитратному буфері (pH 4,5) дво-кратно в дозі 35 мг на 1 кг. (Байрашева В.К., 2015). При моделюванні стрептозотоцинового ЦД II типу, тварини отримували висококалорійну жирову їжу. Інсулін вводився діабетичним тваринам з метою запобігання смертності та зниження ваги за умов підтримки гіперглікемії.

У тварин з підтвердженим цукровим діабетом моделювали гострий пієлонефрит (Авер’янова Н.К., 2008). Щурам одноразово ректально уводили ізолят Escherichia coli (ступінь бактеріурії в 1 мл 107 КОЕ), отриманий з сечі пацієнта з клінічною картиною гострого пієлонефриту. На другу добу тварини підлягали холодовому стресу при температурі 0+2 °C протягом 2 годин. Спосіб забезпечує отримання моделі, яка максимально наближена до перебігу гострого пієлонефриту в клінічних умовах.

При ТМВ у групі тварин з ЦД та ГП за-стосовували внутрішньом’язово антибіотик «Гепацеф» в дозі 30 мг на кг ваги тварини 2 рази на добу протягом 14 днів після моделювання гострого пієлонефриту.

При ЗМВ, тварини групи із ЦД та ГП, крім антибіотика «Гепацеф» у дозі 30 мг на кг ваги тварини 2 рази на добу, отримували per os метаболізмкоригуючий енерготропний препа- рат - кислота рибонуклеїнова «Нуклекс» з розрахунку на кг ваги по 7 мг 3 рази на добу та внутрішньом’язово препарат - інгібітор вільно-радикальних процесів, мембранопротектор, (2-етил-6-метил-3-гідроксіпірідін сукцинат) «Армадин» 1,5 мг на кг ваги 3 рази на добу протягом 14 днів після моделювання ГП.

Через 14 діб після моделювання щурів виводили з експерименту з попередньою ане-стезією тіопенталом натрію (50 мг препарату на кг ваги).

У крові та тканині нирок спектрофотометрично визначали вміст відновленого та окисленого глутатіону [10].

Статистичну обробку даних проводили за допомогою програми Statistica 5.5.

Результати та їх обговорення. При ви-вченні вмісту відновленого глутатіону в крові та тканинах нирок при моделюванні ГП у щурів встановлено, що вміст відновленого глутатіону в досліджуваних тканинах вірогідно знижувався на 24,8% і 20,6% відповідно по відношенню до норми (табл. 1).

При експериментальному ГП на тлі ЦД II типу виявлено більш виражене зниження рівня відновленого глутатіону на 40,0% у крові і на 34,9% у тканині нирок відносно норми (р<0,05) та на 20,2% и 18% відповідно по відношенню до показників тварин, у яких моделювали ГП (р<0,05).

Суттєве зниження рівня відновленого глутатіону в крові та нирках щурів з ГП та з ГП на тлі супутнього ЦД II типу пов’язано з інтенсифікацією вільно-радикальних процесів та накопиченням продуктів перекисного окислення ліпідів, зниженням продукції відновленої форми НАДФ, яка необхідна для регенерації глутатіону як при запальному процесі, так і при діабеті. Зазначені патохімічні зміни виснажують антиоксидантну та детоксикаційну системи організму, особливо при прогресуванні перебігу запального процесу в нирках.

При ТМВ щодо тварин з ГП та супутнім ЦД II типу спостерігалась лише тенденція до підвищення рівня відновленого глутатіону на 17,5% у крові і на 16,6% у нирках порівняно з тваринами, які не отримували МВ. Порівнюючи з контрольною групою тварин (норма), слід за-значити, що рівень відновленого глутатіону залишався вірогідно зниженим в крові (на 29,5%) і в тканині нирок (на 24,0%).

При застосуванні препаратів багатовекторної дії рівень відновленого глутатіону вірогідно підвищувався в крові на 21,1% і нирках на 19,6% по відношенню до групи з традиційним лікуванням, та на 42,3% і на 39,4% відповідно, у порівнянні з групою тварин без МВ. При цьому, рівень відновленого глутатіону в крові і нирках тварин з ГП та супутнім ЦД II типу при ЗМВ не відрізнявся від норми (р>0,05).

Нами також встановлено підвищення рівня окисленого глутатіону в тканинах у тварин з ГП в крові на 26,8% і в нирках на 22,4% (р<0,05), а при ГП на тлі супутнього ЦД II типу в крові на 51,5% і в нирках на 44,9% (р<0,001) відносно норми (табл. 2).

Рівень окисленого глутатіону в крові та нирках тварин з ГП та при стрептозотоциновому ЦД II типу був підвищений на 19,5% і на 18,3% відповідно по відношенню до групи тварин з ГП (р<0,05).

При ТМВ тварин з ГП та супутнім ЦД II типу рівень окисленої форми глутатіону залишався вірогідно підвищеним відносно норми: у крові на 34,5% і в нирках на 31,6% (р<0,01). По відношенню до інших груп позитивні зміни вмісту окисленого глутатіону в крові, і в нирках однак не мали вірогідного характеру.

Слід зауважити, що застосування препаратів багатовекторної метаболічної дії при ГП з супутнім ЦД II типу сприяло поліпшенню тіолового статусу в крові та нирках, при цьому рівень окисленого глутатіону вірогідно не відрізнявся від показників норми. Слід зазначити, суттєве зниження вмісту окисленого глутатіону на 28,6% в крові і на 26,8% в нирках, порівнюючи з відповідними показниками в групі тварин без МВ (р<0,01), та на 19,5% в крові і на 19,4% в нирках відносно даних групи тварин з ТМВ.

Розраховане співвідношення відновленої форми глутатіону до її окисленої форми в крові та тканині нирки щурів з ГП знижувалось в 1,7 та в 1,5 рази відповідно по відношенню до норми (табл. 3).

При ГП на тлі супутнього ЦД II типу це співвідношення зменшилось у крові та нирках у 2,5 та у 2,2 разу відповідно до норми. ТМВ сприяв підвищенню співідношення відновленої форми глутатіону до її окисленої форми в крові, і в тканині нирки щурів з ГП та ЦД. Найбільш позитивні зміни тіолового статусу у досліджуваних тканинах відзначалися при застосуванні препаратів багатовекторної дії - підвищення майже в 2 рази по відношенню до групи тварин без лікування.

Беручи до уваги вищевикладене, нами встановлена патогенетично вагома роль супутнього стрептозотоцинового ЦД II типу в суттєвому порушенні тіолового статусу в плазмі крові та тканинах нирок тварин з ГП, у яких відзначалось зниження рівня важливого компонента антиоксидантної та детоксикаційної системи організму - відновленого глутатіону.

Важливу роль у механізмі порушення тіолового статусу в крові і тканинах нирок щурів при моделюванні запального процесу в нирках в умовах супутнього ЦД II типу відіграє розвиток оксидативного та карбонільного стресу, а також зниження процесів синтезу та регенерації глутатіону в організмі експериментальних тварин.

Препарати багатовекторної дії сприяли нормалізації тіолового статусу в тканинах тварин з ГП та з супутнім ЦД II типу за рахунок підвищення рівня відновленої форми глутатіону та зниження вмісту його окисленої форми в крові і в тканинах нирки тварин.

Зазначені позитивні зміни тіолового статусу в досліджуваних тканинах при гострому пієлонефриті на тлі супутнього цукрового діабету II типу ймовірно сприятимуть поліпшенню детоксикаційної функції, та функціональних властивостей ультраструктурних елементів ниркової тканини.

Висновки

1. Виявлено, що при гострому пієлонефриті в крові та нирках щурів суттєво знижується рівень відновленого глутатіону на 24,8% і 20,6% та підвищується рівень окисленої форми на 26,8% і 22,4% відповідно по відношенню до норми.

2. Встановлено, що при моделюванні гострого пієлонефриту та цукрового діабету II типу у щурів рівень відновленого глутатіону вірогідно знижувався в крові на 20,2% і в тканині нирок на 18,0%, а окисленого глутатіону підвищувався в крові на 19,5% і тканині нирок на 18,3% порівняно з відповідними показниками групи з гострим пієлонефритом.

3. Виявлено, що при гострому пієлонефриті суттєво порушується тіоловий статус в крові та нирках тварин на 41,0% та 35,1% відповідно по відношенню до норми. Наявність супутнього цукрового діабету II типу при гострому пієлонефриті сприяла подальшому зниженню цього показника в крові на 32,9% та нирках щурів на 30,7%, порівнюючи з групою тільки з гострим пієлонефритом.

4. Застосування препаратів багатовекторної дії при моделюванні гострого пієлонефриту з супутнім цукровим діабетом II типу викликало вірогідне підвищення рівня відновленого глутатіону в крові і нирках на 21,1% і 19,6% та зниження окисленої форми на 19,5% і 19,4% відповідно по відношенню до групи з тради-ційним медикаментозним впливом.

5. Виявлене відновлення тіолового статусу в крові та в нирках у щурів при гострому пієлонефриті та супутньому цукровому діабеті II типу завдяки застосуванню препаратів багатовекторної дії імовірно сприятиме нормалізації функ-ціональної спроможності нирок. Встановлена патогенетично вагома роль супутнього цукрового діабету II типу в суттєвому порушенні тіолового статусу в плазмі крові та тканинах нирок тварин з гострим пієлонефритом, у яких відзначалось зниження рівня важливого компонента антиоксидантної та детоксикаційної системи - відновленого глутатіону.