ВІДМІННОСТІ ЖИРНОКИСЛОТНОГО ВМІСТУ ТКАНИН ПЕЧІНКИ ТА ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЩУРІВ В ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІЙ МОДЕЛІ ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ 2 ТИПУ

  • Юлія Осадчук Аспірант кафедри гістології та ембріології НМУ імені О.О.Богомольця, Україна
  • Роман Довгань Доктор медичних наук, доцент кафедри фармакології НМУ імені О.О.Богомольця, Україна
  • Олександр Вершута Студент НМУ імені О.О. Богомольця, Україна
Ключові слова: Арахідонова жирна кислота, високо-жирова дієта, насичені, ненасиче-ні жирні кислоти, лінолева

Анотація

Одним з популярних підходів відтворення моделі цукрового діабету 2 типу (ЦД2) в експерименті є дієта із високим вмістом жиру, оскільки, ключову роль в розвитку інсулінорезистентності грає тривала дія підвищеного рівню жирних кислот (ЖК). Метою роботи було вивчення особливостей жирнокислотного вмісту тканин печінки та головного мозку щурів в експериментальній моделі ЦД2. На білих щурах лінії Вістар відтворювали експериментальну модель шляхом 3-х місячної високо-жирової дієти (45% тваринного жиру) із додаванням фруктози та індукцією стрептозотоцином 25 мг/кг (STZ) - однократно. Контрольну групу (КГ) складали інтактні тварини, які знаходилися на стандартному вигодуванні віварію протягом всього часу експерименту. Дослідження складу ЖК проводили методом газово-рідинної хроматографії. Статистичну обробку даних проводили за допомогою ліцензійного пакету IBM SPSS Statistics 23. У щурів з ЦД2 в порівнянні із КГ в тканині печінки і в тканині мозку підвищився вміст насичених ЖК в 1,3 рази (Р<0,05), в основному за рахунок С16:0 – пальмітинової ЖК, знизився вміст ненасичених ЖК в 1,3 рази (Р<0,05), і зменшилася доля поліненасичених ЖК в 1,8 разів (Р<0,05). Однак, в печінці і мозку тварин виявилося різне за спектром коливання складу ЖК. В печінці щурів з ЦД2 у порівнянні з КГ виявили підвищення в 4 рази мірістинової (Р<0,05), в 1,4 рази пентадеканової (Р<0,05) і в 2 рази (Р<0,05) маргаринової ЖК, підвищення в 2 рази (Р<0,05) ліноленової і зменшення в 3,5 рази (Р<0,05) арахідонової. В мозку щурів із ЦД2 підвищився вміст мірістинової та пентадеканової ЖК в 2 рази (Р<0,05), і з’явилася маргаринова, яка не виявлялася у щурів КГ. Виявили зменшення в 2 рази (Р<0,05) лінолевої, підвищення арахідонової в 2 рази (Р<0,05), та визначили ліноленову, що не було притаманним для щурів КГ. Моделювання ЦД2 шляхом дієти із високим вмістом жиру із додаванням фруктози та індукцією STZ викликає не однаковий перерозподіл жирнокислотного складу органів експериментальних тварин, що необхідно враховувати для призначення терапевтичних схем, мішенями яких є тканинні ЖК, оскільки результати від лікування можуть по-різному відображатися на функціонуванні органів та систем організму.

Посилання

Bailey, A. P., Koster, G., Guillermier, C., Hirst, E. M., MacRae, J. I., Lechene, C. P., Postle, A. D., & Gould, A. P. (2015). Antioxidant Role for Lipid Droplets in a Stem Cell Niche of Drosophila. Cell, 163(2), 340–353. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.09.020
Barreyro F.J., Kobayashi S., Bronk S.F., Werneburg N..W, Malhi H., Gores G.J: (2007). Transcriptional regulation of Bim by FoxO3A mediates hepatocyte lipoapoptosis. J Biol Chem., 282: 27141-27154.
Bayrasheva V. K. (2015) Modelirovaniye sakharnogo diabeta i diabeticheskoy nefropatii v eksperimente. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya. http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21024.
Casey N. Raben D. (2019) Lipid Metabolism Crosstalk in the Brain: Glia and Neurons. Front Cell Neurosci.,13: P. 212. doi: 10.3389/fncel.2019.00212.
Chen, J., Zhang, X., Kusumo, H., Costa, L. G., & Guizzetti, M. (2013). Cholesterol efflux is differentially regulated in neurons and astrocytes: implications for brain cholesterol homeostasis. Biochimica et biophysica acta, 1831(2), 263–275. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2012.09.007
Da Silva-Santi, L.G.; Antunes, M.M.; Caparroz-Assef, S.M.; Carbonera, F.; Masi, L.N.; Curi, R.; Visentainer, J.V.; Bazotte, R.B. (2016). Liver Fatty Acid Composition and Inflammation in Mice Fed with High-Carbohydrate Diet or High-Fat Diet. Nutrients, 8, 682.
Graeber M.B., Streit W. J. (2010) Microglia: biology and pathology. Acta Neuropathol. doi: 119, 89–105. 10.1007/s00401-009-0622-0.
Ioannou M., Jackson J., Sheu S.-H. [et al.] (2018) Neuron-astrocyte metabolic coupling during neuronal stimulation protects against fatty acid toxicity. Biorxiv. –– Art. No 465237. – doi: 10.1101/465237.
Jäkel S., Dimou L. (2017) Glial cells and their function in the adult brain: a journey through the history of their ablation. Front. Cell Neurosci. doi: 11:24. 10.3389/fncel.2017.00024.
Liu, L., Zhang, K., Sandoval, H., Yamamoto, S., Jaiswal, M., Sanz, E., Li, Z., Hui, J., Graham, B. H., Quintana, A., & Bellen, H. J. (2015). Glial lipid droplets and ROS induced by mitochondrial defects promote neurodegeneration. Cell, 160(1-2), 177–190. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.12.019
López, M., Ríos-Silva, M., Huerta, M., Cárdenas, Y., Bricio-Barrios, J. A., Díaz-Reval, M. I., … Trujillo, X. (2018). Effects of Moringa oleifera leaf powder on metabolic syndrome induced in male Wistar rats: a preliminary study. Journal of International Medical Research, 3327–3336. https://doi.org/10.1177/0300060518781726
Mann J.I. (2006) Nutrition recommendations for the treatment and prevention of type 2 diabetes and the metabolic syndrome: an evidenced-based review. Nutr Rev. 64(9). – P. 422-427.
Markhon N. A., Mamchur V. I., Zhylyuk V. I. [et al.] (2015) Comparative Analysis of Experimental Approaches in Reproducing of Metabolic Syndrome. Visnyk problem biolohiyi y medytsyny. 1(117). 156-162. URL:http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vpbm_2015_1_33.
Natrus L.V. (2018) Patent 125733 UA, МПК G01N 33/49 (2006.01) B01D15/08 (2006.01) Sposib otsinky mekhanizmiv ushkodzhennya pechinky shchuriv pry modelyuvanni eksperymentalʹnoho tsukrovoho diabetu 1-ho typu riznymy rechovynamy/ Natrus L.V., Ryzhko I.M., Chernovol P.A., Bryuzgina T.S., Osadchuk Yu.S. // Vlasnyk Natsionalʹnyy medychnyy universytet imeni O.O.Bohomolʹtsya MOZ Ukrayiny.- u 201712026; zayavl 07.12.2017; opubl 25.05.2018, Byul. №10.
Natrus, L., Osadchuk, Y., Labudzinskyi, D., Chaikovsky, Y., & Smirnov, A. (2019). The pathogenetic rationale the ways of experimental type 2 diabetes mellitus modeling. Medical Science of Ukraine (MSU), 15(3-4), 10-18. https://doi.org/10.32345/2664-4738.3-4.2019.02
Risérus U., Willett W.C., Hu F.B. [et al.] (2009) Dietary fats and prevention of type 2 diabetes. Prog Lipid Res. 48(1), 44-51.
Rykov S. O., Bykhovets M. Y., & Natrus L. V. (2019a). Features of the lifestyle as a factor of the risk of development and progression of diabetic retinopathy in patients with diabetes mellitus of 2 types. Arkhiv oftalʹmolohiyi Ukrayiny. 5(3), 54-61.
Rykov S.A., Bykhovets M. Y. & Natrus L.V. (2019b). Influence of the L-FABP expression and fatty-acid composition of food on the lipid metabolism of patients with different diabetic retinopathy and diabetes mellitus type 2. Arkhiv oftalʹmolohiyi Ukrayiny. 7(3), 27-36.
Simons M., Trajkovic K. (2006) Neuron-glia communication in the control of oligodendrocyte function and myelin biogenesis. J. Cell Sci. 119. 4381–4389. – doi: 10.1242/jcs.03242.
Spasov A.A., Babkov D.A., Muleeva D.R., Mayka O. Yu. (2017) Modeling streptozotocin-induced type 2 diabetes mellitus in rats on a high-fat diet. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 1(61): URL: https://cyberleninka.ru/article/n/.
Wang, X., Cao, Y., Fu, Y. et al. (2011). Liver fatty acid composition in mice with or without nonalcoholic fatty liver disease. Lipids Health Dis 10, 234
Weijers R. N. (2012). Lipid composition of cell membranes and its relevance in type 2 diabetes mellitus. Current diabetes reviews, 8(5), 390–400. https://doi.org/10.2174/157339912802083531
Опубліковано
2020-07-07
Як цитувати
Осадчук , Ю., Довгань , Р., & Вершута , О. (2020). ВІДМІННОСТІ ЖИРНОКИСЛОТНОГО ВМІСТУ ТКАНИН ПЕЧІНКИ ТА ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЩУРІВ В ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІЙ МОДЕЛІ ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ 2 ТИПУ. Український науково-медичний молодіжний журнал, 115(1), 37-46. https://doi.org/10.32345/USMYJ.1(115).2020.37-46