science-review.ru
Стремительный рост числа больных с алиментарным ожирением обусловливает большой интерес современной науки к изучению данной проблемы. Многие исследования последних лет были сосредоточены на идентификации молекулярных основ, нейронных взаимосвязей и метаболических путей, участвующих в контроле массы тела и регулировании приема пищи [6, 11]. В этой статье мы рассмотрим выраженность эндогенной интоксикации в условиях алиментарного ожирения, поскольку мнения ученых расходятся относительно данного механизма. Так, Rauchhaus M. и соавт. доводят тесную связь холестерола и уровня эндогенной интоксикации, при этом отмечая, что циркулирующие липопротеиды, обогащенные холестеролом, являются естественными неспецифическими ингибиторами эндотоксикоза [9]. Pim van der Harst и соавт. показали, что при снижении уровня холестерола крови на 1 ммоль/л смертность возрастает на 25 % [8]. С другой стороны, Ушакова Т.Ю. утверждает, что синдром алиментарного ожирения сопровождается значительным эндотоксикозом [5]. Метаболические нарушения при хронических заболеваниях чаще всего связаны с накоплением в крови патологически высоких концентраций продуктов липидного и углеводного обмена, промежуточных метаболитов и аномальных соединений, которые обладают токсическими свойствами, что может привести к развитию эндогенной интоксикации [1]. По современным представлениям развитие эндогенной интоксикации связанно с приоритетной ролью в оценке токсичности внутренней среды организма молекул средней массы, к которым относятся небелковые производные различной природы. Рядом исследований показано, что затяжное течение и хронизация патологических состояний могут быть ассоциированы с накоплением в крови своевременно не элиминированных конечных и промежуточных продуктов обмена в виде молекул средней массы [9].
Поэтому, целью нашей работы было исследовать интенсивность эндогенной интоксикации у крыс с алиментарным ожирением.
Материалы и методы исследования
Экспериментальные исследования проводили на половозрелых нелинейных белых крысах-самцах массой 160,0 – 200,0 г в соответствии с Женевской конвенцией «International Guiding principles for Biochemical research involving animals» (Geneva, 1990) и в соответствии с Общими принципами экспериментов на животных, одобренными на Национальном конгрессе по биоэтике (Киев, Украина, 2001). Крысы находились в надлежащих санитарно-гигиенических условиях вивария ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского МЗО Украины».
Экспериментальная модель алиментарного ожирения воспроизводилась путем применения индуктора пищевого влечения – натриевой соли глутаминовой кислоты в соотношении 0,6:100,0 и высококалорийной диеты, которая состоит из стандартной пищи (47 %), сладкого концентрированного молока (44 %), кукурузного масла (8 %) и растительного крахмала (1 %). Контроль воспроизведения алиментарного ожирения осуществляли путем взвешивания животных, измерения назально-анальной длины и расчета индекса массы тела (ИМТ) (деления массы тела в килограммах на длину в метрах в квадрате) [7].
Животных разделили на три группы: контрольная группа – интактные животные (6 крыс); первая опытная группа – срок наблюдения через 14 дней после начала эксперимента при ИМТ > 25 (12 крыс); вторая опытная группа – через 28 дней после начала эксперимента при ИМТ > 30 (12 крыс).
Животных декапитировали под легким эфирным наркозом. Синдром эндогенной интоксикации оценивали по уровню веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНиСММ) в плазме крови, эритроцитах и моче экстракционно-спектрофотометрическим методом [5]. Забор венозной крови и мочи проводили до начала эксперимента (контроль), через 14 (первая опытная группа) и 28 суток (вторая опытная группа) после начала эксперимента. Методика определения ВНиСММ следующая: крупномолекулярные частицы плазмы крови, эритроцитов и мочи осаждали 15 % раствором трихлоруксусной кислоты. Трихлоруксусные экстракты плазмы крови и эритроцитов замеряли на спектрофотометре СФ-200 на длинах волн 242, 254 и 282 нм, трихлоруксусные экстракты мочи – на длинах волн 236, 254 и 282 нм. Полученные результаты выражали в условных единицах оптической плотности (ус.ед.). На основе полученных данных рассчитывали показатели, которые помогают оценить интенсивность эндогенной интоксикации:
Ко – общий пул ВНиСММ в плазме
Ко=(е242 + Е254 + Е282) × 40 ум.од.;
Кк – величина катаболического пула ВНиСММ плазмы:
Кк=(е242 + Е254) × 12 ус.ед.;
Кк % – катаболический пул плазмы: кк % = кк / Кз × 100 %; ИКП – интенсивность катаболических процессов в плазме
ИКП=(е242 + Е254) / (Е254 + Е282), ус.ед.;
К1 – показатель распределения РНиСММ между белками плазмы крови и гликокаликса эритроцитов: К1=(е242 + Е254 + Е282) пл./(е242 + Е254 + Е282) эр., ус.ед.; К2 – характеристика процесса элиминации, что указывает на способность почек к выводу продуктов эндотоксикоза: К2=(Е236 + Е254 + Е282) моча/((е242 + Е254 + Е282) пл. + (Е242 + Е254 + Е282) эр.), ус.ед.
Статистическую обработку цифровых данных осуществляли с помощью программного обеспечения «Excel» (Microsoft, США) и «STATISTICA» 6.0. («Statsoft», США) с использованием непараметрических методов оценки полученных данных. Для всех показателей рассчитывали значение средней арифметической выборки (M), ее дисперсии и ошибки средней (m). Достоверность различий значений между независимыми количественными величинами определяли с помощью критерия Мана-Уитни.
Результаты исследования
и их обсуждение
При условиях патологического процесса эндопатогенами выступают продукты перекисного окисления, которые ведут к образованию токсичных молекул средней массы [2]. При оценке состояния эндогенной интоксикации установлено, что при условии алиментарного ожирения активация свободнорадикального окисления вела к росту через 28 суток общего уровня ВНиСММ в плазме крови (в 2,0 раза), общего уровня ВНиСММ эритроцитов (в 1,7 раза), катаболического пула ВНиСММ в плазме крови
(в 2,4 раза), катаболического пула плазмы в % от общего пула (в 1,2 раза), относительно контроля (р<0,05) (табл. 1, 2). Полученные данные свидетельствуют о несостоятельности печени выполнять в полном объеме детоксикационную функцию [3]. В то же время уровень ВНиСММ эритроцитов уже на 14-е сутки увеличивался в диапазоне волн 254-282 нм (табл. 1). Анализируя распределение ВНиСММ между белками плазмы крови и гликокаликса эритроцитов установлено, что через 14 дней эксперимента показатель К1 уменьшился на 15,1 % относительно контроля (р <0,05), что свидетельствует о возрастании количества метаболитов, сорбированных на гликокаликсе или находящихся внутри эритроцитов, что является компенсаторной реакцией. Результаты научных исследований свидетельствуют о том, что рецепторы плазматических мембран, специфически связывающих различные соединения, представляют собой важнейшие функциональные элементы клетки, поэтому нарушение мембранного связывания может вызвать изменения отдельных свойств плазматической мембраны и повлиять на метаболизм клетки в целом [4]. Через 28 суток опыта показатель К1 вырос на 18,9 % относительно данных контроля (р<0,05), что свидетельствует о повышенном выделении эритроцитами в плазму крови продуктов нарушенного метаболизма через пораженные клеточные мембраны, при этом структурно-функциональная дезорганизация двойного липидного слоя в мембранах связана с активацией липопероксидации.
Анализ показателя, характеризующего способность почек к выводу продуктов эндотоксикоза, свидетельствовал о том, что на фоне отсутствия изменений общего пула ВНиСММ в моче уже через 14 дней экспериментального алиментарного ожирения нарушались процессы элиминации токсинов (показатель К2 уменьшился на 16,0 % по отношению к норме). У второй опытной группе показатель К2 был ниже на 37,1 % по сравнению с данными первой группы и на 47,2 % – относительно контроля (р<0,05) (табл. 1, 2). Полученные данные указывают на низкую способность почек к выводу продуктов эндотоксикоза. Одной из причин низкой элиминации почек может быть нарушение их функции в условии алиментарного ожирения, что также отмечено в некоторых исследованиях [10].
Важность полученных результатов связана с тем, что выявленный нами рост веществ низкой и средней молекулярной массы при алиментарном ожирении может играть роль триггерного механизма в общей генерации патологического процесса.
Таблица 1
Показатели эндогенной интоксикации у крыс при условиях
диет-индуцированного ожирения
|
Показатель |
Контроль |
1-я опытная группа |
2-я опытная группа |
|
плазма крови |
|||
|
Е242 |
0,06±0,01 |
0,07±0,01 |
0,14±0,01; р1,2<0,05 |
|
Е254 |
0,15±0,01 |
0,17±0,01 |
0,37±0,02; р1,2<0,05 |
|
Е282 |
0,23±0,02 |
0,23±0,02 |
0,37±0,01; р1,2<0,05 |
|
эритроциты |
|||
|
Е242 |
0,16±0,01 |
0,20±0,01 |
0,30±0,01; р1,2<0,05 |
|
Е254 |
0,46±0,02 |
0,56±0,02; р1<0,05 |
0,70±0,02; р1,2<0,05 |
|
Е282 |
0,20±0,02 |
0,29±0,02; р1<0,05 |
0,39±0,01; р1,2<0,05 |
|
моча |
|||
|
Е236 |
0,48±0,02 |
0,49±0,02 |
0,47±0,01 |
|
Е254 |
0,44±0,02 |
0,45±0,01 |
0,43±0,01 |
|
Е282 |
0,40±0,03 |
0,41±0,03 |
0,38±0,02 |
Примечание. Здесь и в следующей таблице: р1 – разница достоверна относительно контроля, р2 – разница достоверна между опытными группами.
Таблица 2
Показатели интенсивности эндогенной интоксикации у крыс
при условиях диет-индуцированного ожирения
|
Показатель |
контроль |
1-я опытная группа |
2-я опытная группа |
|
Ко плазма |
17,33±0,90 |
18,87±0,91 |
34,87±1,02; р1,2<0,05 |
|
Ко эритроциты |
32,63±0,78 |
42,07±0,91 |
55,50±0,96; р1,2<0,05 |
|
Ко моча |
52,70±1,74 |
53,70±1,26 |
50,73±1,20; р1,2<0,05 |
|
Кк |
2,50±0,20 |
2,85±0,13 |
6,05±0,29; р1,2<0,05 |
|
Кк, % |
14,54±0,84 |
15,22±0,73 |
17,30±0,47; р1,2<0,05 |
|
ІКп |
0,56±0,04 |
0,60±0,03; р1<0,05 |
0,69±0,02; р1,2<0,05 |
|
К1 |
0,53±0,02 |
0,45±0,02; р1<0,05 |
0,63±0,03; р1,2<0,05 |
|
К2 |
1,06±0,04 |
0,89±0,03; р1<0,05 |
0,56±0,02; р1,2<0,05 |
Выводы
В условии экспериментального алиментарного ожирения развивается эндогенная интоксикация, которая характеризуется количественным нарастанием и качественным перераспределением веществ низкой и средней молекулярной массы между плазмой крови и эритроцитами преимущественно катаболического происхождения, что негативно влияет на их элиминацию почками.