Федорченко Ю. В. Патогенетичні механізми розвитку змін у респіраторному відділі легень при експериментальному цукровому діабеті

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U001189

Здобувач

Спеціальність

  • 222 - Медицина

31-08-2023

Спеціалізована вчена рада

1914

Івано-Франківський національний медичний університет

Анотація

Експерименти виконані на 88-и білих щурах-самцях лінії Вістар масою 170-210 г. Тварини були розподілені на три групи: 1 – інтактна (n=10); 2 – контрольна (n=40); 3 – дослідна (n=38) з моделлю цукрового діабету, який відтворювали шляхом внутрішньоочеревинного введення стрептозотоцину фірми «Sigma» (США), розведеного в 0,1 М цитратному буфері з рН 4,5, з розрахунку 60 мг/кг маси тіла. Контрольній групі тварин внутрішньоочеревинно вводили еквівалентну дозу 0,1 М цитратного буферного розчину з рН 4,5. Усі маніпуляції здійснювалися під тіопентал-натрієвим знеболенням із розрахунку 60 мг/кг маси тіла. Забір матеріалу проводили через 14, 28, 42 і 70 діб після ін’єкції стрептозотоцину. Проведені біохімічні та імуноферментні дослідження показали, що через 14 діб після моделювання ЦД в сироватці крові спостерігається підвищення рівня глюкози на 222,5%, інтенсифікація процесів ліпопероксидації (підвищення вмісту ДК на 31,8%, ТБК-АП на 36,2%), збільшення концентрації каталази на 46,6%, МСМ254 на 32,9%, МСМ280 на 12,7%, зростання вмісту ОМБ356нм на 27,1%, ОМБ370нм на 18,6%, ОМБ430нм на 66,9%, ОМБ530нм на 73,6% у порівнянні з контрольними групами тварин. Через 28 діб після початку експерименту в сироватці крові визначається підвищення вмісту глюкози на 224,4%, ДК на 104,4%, ТБК-АП на 55,5%, зростання рівня каталази на 74,8%, МСМ254 на 51,7%, МСМ280 на 34,0%, збільшення концентрації ОМБ356нм на 57,1%, ОМБ370нм на 48,0%, ОМБ430нм на 92,4%, ОМБ530нм на 124,5% Через 42 доби в умовах змодельованого ЦД у сироватці крові виявляється збільшення концентрації глюкози на 267,6%, посилення ліпопероксидації (зростання рівня ДК на 112,5%, ТБК-АП на 68,4%), підвищення вмісту каталази на 29,3%, МСМ254 на 69,3%, МСМ280 на 64,8%, збільшення рівня ОМБ356нм на 119,0%, ОМБ370нм на 117,3%, ОМБ430нм на 127,9%, ОМБ530нм на 161,1% порівняно з показниками контрольних груп тварин. Концентрація SP-A1 у сироватці крові зросла на 69,5%, а вміст SP-B у сироватці крові підвищився на 54,2% порівняно з тваринами груп контролю. Визначається збільшення у сироватці крові рівнів TNF-α на 59,1%, IL-1β на 73,5%, IL-6 на 60,6% відносно показників контрольних груп тварин. Через 70 діб після моделювання ЦД в сироватці крові відмічається підвищення концентрації глюкози на 300,2%, вмісту ДК на 125,4%, ТБК-АП на 88,0%, зменшення рівня каталази на 28,1%, збільшення вмісту МСМ254 на 100,4%, МСМ280 на 94,5%, зростання рівня ОМБ356нм на 132,0%, ОМБ370нм на 124,4%, ОМБ430нм на 168,7%, ОМБ530нм на 207,7% порівняно з показниками груп контролю. Проведений ультраструктурний аналіз респіраторного відділу легень показав, що через 14 діб після початку експерименту значна кількість альвеолярних макрофагів (АМ) знаходиться в стані підвищеної функціональної активності. В альвеолоцитах І типу (А-І) та альвеолоцитах ІІ типу (А-ІІ) мітохондрії з матриксом середньої електронно-оптичної щільності. Цистерни і канальці апарату Гольджі (АГ) і гранулярної ендоплазматичної сітки (ГЕС) без особливих структурних змін. Пластинчасті тільця (ПТ) різного ступеня зрілості, величини і форми. У цитоплазмі ендотеліоцитів гемокапілярів виявляються окремі мітохондрії з просвітленим матриксом. Складові компоненти АГ і ГЕС дещо розширені. У просвіті окремих гемокапілярів альвеолярної стінки спостерігається підвищена кількість нейтрофілів та їх адгезія. Через 28 діб дослідження у цитоплазмі А-І зустрічаються набряклі мітохондрії з поодинокими кристами. АГ представлений розширеними цистернами. Канальці ГЕС дещо розширені. В окремих А-ІІ визначаються ПТ з наявністю нерівномірних світлих проміжків між осміофільними пластинами. Через 42 доби від початку моделювання ЦД ядра А-І, А-ІІ з нуклеоплазмою низької електронно-оптичної щільності і маргінальною локалізацією хроматину. Через 70 діб дослідження явища гіпергідратації А-І, А-ІІ продовжують зберігатися. Уперше встановлено закономірності функціонально-морфологічних змін компонентів респіраторного відділу легень при експериментальному ЦД на основі комплексного підходу з використанням сучасних біохімічних, імуноферментних, електронномікроскопічних і статистичних методів дослідження. Доведено, що легеневе ушкодження у динаміці розвитку ЦД супроводжується інтенсифікацією процесів ліпідної і білкової пероксидації, ендогенної інтоксикації та активацією прозапальних цитокінів. Показано, що в умовах змодельованого ЦД про- та антиоксидантний баланс зміщується в бік переважання прооксидантних механізмів. Уперше встановлено, що підвищення концентрації в крові SP-A1 та SP-B при ЦД може служити молекулярним біомаркером ушкодження аерогематичного бар’єру легень, про що свідчать дані електронномікроскопічного дослідження. Ключові слова: стрептозотоцин-індукований діабет, легені, респіраторний відділ, ультраструктурне дослідження, молекули середньої маси, перекисне окиснення ліпідів, окисна модифікація білків, дієнові кон'югати, ТБК-активні продукти, каталаза, сурфактантні протеїни, прозапальні цитокіни. Галузь-Медицина.

Публікації

Zaiats LM, Fedorchenko YuV. The role of neutrophilic granulocytes in the development of acute lung injury in experimental diabetes mellitus. Reports of Morphology. 2022;28(1):5-10 DOI: https://doi.org/10.31393/morphology-journal-2022-28(1)-01

Заяць ЛМ, Федорченко ЮВ. Стан прооксидантної та антиоксидантної систем крові у білих щурів при експериментальному цукровому діабеті. Art of medicine. 2022;1(21):39-43 DOI: 10.21802/artm.2022.1.21.39

Zaiats LM, Fedorchenko YuV. Features of lipoperoxidation and morphological changes of the lungs in experimental diabetes mellitus. World of Medicine and Biology. 2022;3(81):214-18. DOI: 10.26724/2079-8334-2022-3-81-214-218

Заяць ЛМ, Федорченко ЮВ. Особливості цитокінового профілю крові щурів при стрептозотоцин-індукованому діабеті. Art of medicine. 2022;4(24):53-7. DOI: 10.21802/artm.2022.4.24.53

Заяць ЛМ, Федорченко ЮВ. Вміст молекул середньої маси у крові щурів за умов розвитку стрептозотоцин-індукованого діабету. Актуальні проблеми транспортної медицини. 2022;4(70):93-100. DOI: https://dx.doi.org/10.5281/zenodo.7495368

Заяць ЛМ, Федорченко ЮВ. Сурфактантний протеїн А1 (SP-A1) – молекулярний біомаркер ушкодження легень при експериментальному цукровому діабеті. Здобутки клінічної і експериментальної медицини. 2022;4(52):105–9. DOI: https://doi.org/10.11603/1811-2471.2022.v.i4.13505

Заяць ЛМ, Федорченко ЮВ. Патогенетична роль сурфактантного протеїну B у формуванні легеневої патології у тварин при стрептозотоцин-індукованому діабеті. Медична та клінічна хімія. 2022;(4):27–31. DOI: 10.11603/mcch.2410-681X.2022.i4.13568

Заяць ЛМ, Федорченко ЮВ. Окисна модифікація білків у сироватці крові щурів за умов експериментального цукрового діабету. Актуальні проблеми транспортної медицини. 2023;1-2(71-72):190-196. DOI: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.7617874

Файли

Схожі дисертації

0824U001234

Прокопчук Наталія Миколаївна

ОБҐРУНТУВАННЯ АЛГОРИТМУ ПРЕНАТАЛЬНОЇ ДІАГНОСТИКИ ВРОДЖЕНИХ ВАД РОЗВИТКУ НА ОСНОВІ ОПТИМІЗАЦІЇ УЗД ТА ГЕНЕТИЧНОГО КОНСУЛЬТУВАННЯ

0824U001239

Решетняк Сергій Олександрович

Оптимізація хірургічного лікування локалізованого раку нирки з використанням суперселективної рентгенваскулярної емболізації та інтраопераційної флуоресцентної візуалізації

0824U001212

Аліфанов Ігор Сергійович

Прогнозування розвитку діабетичної ретинопатії та профілактика інвалідизуючих очних ускладнень у пацієнтів з цукровим діабетом другого типу

0824U001220

Бучок Ольга Володимирівна

Клініко-патогенетичні особливості та обґрунтування лікування хворих на хронічний гепатит С у коморбідності із хронічним панкреатитом.

0824U001198

Трунтаєва Мирослава Юріївна

Перебіг залізодефіцитної анемії у хворих на лімфопроліферативні захворювання при ураженні езофагогастродуоденальної зони у жителів низинних та високогірних районів Закарпаття та її лікування.