Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Материалы и методы 47
Глава II. Характеристика экспериментальной модели стрептозотоцинового сахарного диабета у лабораторных животных 55
2.1. Моделирование стрептозотоцинового диабета у мышей линии BALB/c 56
2.2. Моделирование стрептозотоцинового диабета у крыс Wistar 58
2.2.1. Влияние ИЗСД на общее состояние и гематологические показатели крыс Wistar 59
2.2.2. Влияние ИЗСД на уровень глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови крыс Wistar 60
2.2.3. Влияние ИЗСД на биохимические показатели сыворотки крови и функциональное состояние внутренних органов крыс Wistar 61
2.2.4. Патоморфологические изменения во внутренних органах крыс Wistar при развитии стрептозотоцинового диабета 65
Глава III. Токсикологическая характеристика и изучение некоторых параметров токсикокинетики Р-адреноблокаторов на интактных и со стрептозотоциновым сахарным диабетом мышах линии BALB/c 79
3.1. Исследование токсичности Р-адреноблокаторов при однократном введении в желудок интактным и со стрептозотоциновым диабетом мышам линии BALB/c 79
3.2.Исследование некоторых параметров токсикокинетики Р-адреноблокаторов на интактных и со стрептозотоциновым диабетом мышах линии BALB/c 82
3.2.1.Изучение некоторых параметров токсикокинетки атенолола 83
3.2.2.Изучение некоторых параметров токсикокинетки пропранолола 87
3.2.3.Изучение некоторых параметров токсикокинетки метопролола 91
3.2.4. Изучение некоторых параметров токсикокинетки соталола 95
Глава IV. Влияние Р-адреноблокаторов на уровень глюкозы в крови интаткных и со стрептозотоциновым диабетом крыс 101
4.1. Исследование влияния Р-адреноблокаторов на спонтанный уровень глюкозы в крови интактных крыс Wistar 101
4.2. Изучение влияния Р-адреноблокаторов на толерантность к глюкозе 104
4.3. Влияние Р-адреноблокаторов на резорбцию глюкозы из желудочно-кишечного тракта 107
4.4. Влияние Р-адреноблокаторов на уровень глюкозы крови крыс Wistar при стрептозотоциновом диабете 110
4.5. Влияние Р-адреноблокаторов на уровень гликозилированного гемоглобина у крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом 112
Глава V. Изучение влияния Р-адреноблокаторов на микроциркуляцию в органах и тканях крыс Wistar при диабете 115
5.1. Влияние Р-адреноблокаторов на состояние микроциркуляции в органах и тканях интактных крыс Wistar 117
5.2. Влияние сахарного диабета на микроциркуляцию в органах и тканях крыс 120
5.3. Влияния Р-адреноблокаторов на микроциркуляцию в органах и тканях крыс с сахарным диабетом 122
Глава VI. Изучение влияния р-адреноблокаторов на уровень артериального давления у интактных и со стрептозотоциновым диабетом крыс линии SHR 127
6.1. Гипотензивное действие Р-адреноблокаторов у интактных крыс линии SHR 129
6.2. Гипотензивное действие Р-адреноблокаторов на крысах SHR со стрептозотоциновым сахарным диабетом 133
Глава VII. Исследование чувствительности миокарда крыс со стрептозотоциновым диабетом к аритмиям и оценка эффективности Р-адреноблокаторов при нарушениях сердечного ритма на фоне диабета 139
7.1. Изучение аритмогенного действия аконитина у интактных крыс Wistar 140
7.2. Изучение влияния Р-адреноблокаторов на чувствительность миокарда к аритмиям у интактных крыс Wistar 143
7.3. Изучение влияния Р-адреноблокаторов на чувствительность миокарда к аритмиям у интактных крыс Wistar 150
7.4. Изучение влияния Р-адреноблокаторов на чувствительность миокарда к аритмиям у крыс Wistar на фоне стрептозотоцинового диабета 152
Глава VIII. Исследование влияния Р-адреноблокаторов на функциональное состояние почек интактных и со стрептозотоциновым диабетом крыс Wistar 160
8.1. Изучение влияния Р-адреноблокаторов на функциональное состояние почек у интактных крыс Wistar 161
8.2. Изучение влияния стрептозотоцинового диабета на функциональное состояние почек у крыс Wistar 165
8.3. Изучение влияния р-адреноблокаторов на функциональное состояние почек у крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом 167
Заключение 172
Выводы 185
Практические рекомендации 187
Список литературы 188
- Влияние ИЗСД на биохимические показатели сыворотки крови и функциональное состояние внутренних органов крыс Wistar
- Влияние Р-адреноблокаторов на уровень гликозилированного гемоглобина у крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом
- Гипотензивное действие Р-адреноблокаторов на крысах SHR со стрептозотоциновым сахарным диабетом
- Изучение влияния р-адреноблокаторов на функциональное состояние почек у крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом
Введение к работе
Актуальность проблемы. Сахарный диабет признан экспертами ВОЗ неинфекционной эпидемией и представляет собой серьезную медико-социальную проблему Это объясняется его широким распространением, тяжелым течением, большим количеством осложнений, отсутствием до настоящего времени четких представлений об этиологии и патогенезе заболевания (Давиденкова ЕФ, Либерман И С, 1988, Дедов ИИ 1995, Жолондз МЯ, 1999)
В настоящее время по данным экспертов ВОЗ в мире насчитывается более 150 миллионов больных сахарным диабетом (СД), 10-20% из которых составляют больные СД 1 типа (Amos A et al, 1997, Балаболкин МИ, 2002) Экспертная оценка распространенности СД позволяет считать, что к 2010 г в мире будет насчитываться не менее 230 млн больных СД (Amos A et al, 1997) В России за последние 15 лет число больных СД возросло более чем в 2 раза, достигнув в отдельных регионах 2-4% от всего населения, а среди лиц, старше 70 лет, живущих в крупных городах, даже превысило 10% (Балаболкин М И, 1994, Толстых ПИ идр, 1998, Божанская В В , Старикова Л Г, 1999)
Причинами смерти больных сахарным диабетом являются его различные осложнения, обусловленные прежде всего поражением сердечно-сосудистой системы Главные из них артериальная гипертония, инфаркт миокарда, инсульт, диабетическая нефропатия, ишемическая болезнь сердца, гангрена нижних конечностей, нарушения сердечного ритма, хроническая сердечная недостаточность и др (Joron G Е et al, 1986, Балаболкин М И, 2002, LaaksoMK,2003)
Бета-адреноблокаторы (Р-АБ) вошли в клиническую практику более 40 лет назад в качестве средств для лечения стенокардии, артериальной гипертонии и нарушений сердечного ритма В настоящее время р-АБ являются наиболее эффективными препаратами для лечения острого инфаркта миокарда и вторичной профилактики инфаркта миокарда, снижают риск сердечно-сосудистых осложнений у больных артериальной гипертонией (The MIAMI Trial Research Group, 1985, Roberts R et al, 1991, Yusuf S et al, 1988, Palatim P et al, 1999), широко используются в лечении ХСН (Anderson В et al, 1999, Беленков ЮН, Мареев В Ю, 2000)
Опыт клинического применения р-АБ свидетельствует о том, что при назначении этих препаратов на фоне сопутствующего СД может возникать ряд нежелательных побочных эффектов, т к р-АБ могут маскировать симптомы гипогликемии, снижать чувствительность к инсулину, усугублять дислипидемию (Himms-Hagen J, 1970, Deacon S P, Barnett D , 1976, Василенко В В, Соломатин А С, 1986, Метелица В И, 2002)
В этой связи представляет большой практический интерес изучение особенностей фармакологического и токсического действия Р-АБ, широко применяющихся в современных схемах лечения сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе и при лечении больных с сопутствующим инсулинзависимым сахарным диабетом (СД 1 типа).
Цель исследования. Сравнительное изучение в эксперименте на лабораторных животных с инсулинзависимым сахарным диабетом некоторых особенностей фармакологического действия и проявления токсичности типичных представителей различных подгрупп р-АБ.
Задачи исследования.
Изучить особенности развития инсулинзависимого стрептозотоцинового сахарного диабета (ИЗСД) у различных видов лабораторных животных.
Исследовать токсичность и параметры токсикокинетики неселективных р-АБ (пропранолол и соталол) и кардиоселективных Р-АБ (атенолол и метопролол) у интактных животных и у животных с ИЗСД
Изучить влияние (3-АБ на спонтанный уровень глюкозы в крови, показатели резорбции и толерантности к глюкозе при проведении нагрузочной пробы, а так же на уровень гликозилированного гемоглобина у интактных и со стрептозотоциновым диабетом крыс Wis tar.
4 Исследовать особенности влияния Р-АБ на микроциркуляцию в органах и тканях у интактных и с ИЗСД крыс Wistar.
Провести сравнительное изучение влияния р-АБ на уровень АД у интактных и со стрептозотоциновым диабетом крыс спонтанно гипертензивной линии SHR.
Изучить чувствительность миокарда крыс к аритмогенным факторам на модели стрептозотоцинового диабета и исследовать антиаритмические свойства р-АБ в норме и при развитии ИЗСД у крыс Wistar.
Исследовать влияние Р-АБ на функциональное состояние почек у крыс Wistar интактных и со стрептозотоциновым диабетом
На основе полученных данных разработать практические рекомендации по коррекции фармакотерапии Р-АБ больных сердечно-сосудистыми заболеваниями и сопутствующим сахарным диабетом.
Научнаяновизнаисследования. Всравнительныхисследованияхнаинтактныхживотных и на животных с инсулинзависимым стрептозотоциновым сахарным диабетом изучена токсичность, особенности токсикокинетики и фармакодинамики р-АБ, широко
применяющихся для лечения ряда сердечно-сосудистых заболеваний При этом установлено повышение чувствительности мышей линии BALB/c с диабетом по сравнению с интактными животными к токсическому действию соталола
Выявлено существенное замедление скорости выведения из организма животных с ИЗСД изучаемых р-АБ При этом периоды полувыведения атенолола, пропранолола, метопролола и соталола при их в/ж введении мышам линии BALB/c с диабетом увеличивались в1,7, 3,3, 2,1 и 1,6 раза по сравнению с интактными животными
Однократное в/ж введение интактным крысам Wistar изучаемых Р-АБ не влияло на спонтанный уровень глюкозы в крови, однако при проведении нагрузочной пробы установлено, что атенолол и соталол вызывают снижение толерантности к глюкозе, все Р-АБ замедляют резорбцию глюкозы из кишечника, причем pi-селективные АБ атенолол и метопролол обладают при этом более выраженным и пролонгированным действием
Изучаемые р-АБ при длительном повторном в/ж введении крысам Wistar на фоне развивающегося ИЗСД не предотвращают развития гипергликемии и повышения уровня гликозилированного гемоглобина в крови Длительное повторное введение неселективного Р-АБ пропранолола крысам Wistar на фоне развивающегося ИЗСД на 15% по сравнению с контролем (р<0,05) увеличивает в крови уровень глюкозы и гликозилированного гемоглобина Атенолол, метопролол и соталол не влияют на уровень гликозилированного гемоглобина в крови у крыс с ИЗСД
Бета-адреноблокаторы усиливают микроциркуляцию в органах и тканях у интактных животных, причем селективный Рі-АБ атенолол оказывал наиболее выраженное стимулирующее действие на процессы микроциркуляции Развитие ИЗСД сопровождается ухудшением микроциркуляции по сравнению с интактными животными На фоне ИЗСД р-АБ еще более ухудшают микроциркуляцию в органах и тканях
На фоне ИЗСД у крыс спонтанной гипертензивной линии SHR гипотензивное действие Р-АБ развивается быстрее, становится более выраженным и продолжительным
Развитие ИЗСД повышает чувствительность миокарда подопытных животных к аритмогенному действию аконитина Изучаемые р-АБ сохраняют свои антиаритмические свойства при СД, а эффективность антиаритмического действия метопролола и соталола даже несколько увеличивается
Пропранолол усиливает диурез у интактных животных, метопролол не влияет на диурез у интактных животных, введение указанных препаратов крысам на фоне ИЗСД тормозит
выделительную функцию почек в условиях водной нагрузки Атенолол и соталол не влияют на функциональное состояние почек у интактных крыс и у животных с ИЗСД
Научно-практическая значимость работы. Экспериментально обоснована необходимость снижения доз и (или) кратности назначения Р-АБ при лечении ряда сердечно-сосудистых заболеваний у больных с сопутствующим инсулинзависимым сахарным диабетом в связи с тем, что на фоне диабета увеличивается токсичность соталола и существенно замедляется скорость выведения из организма изучаемых р -АБ
Экспериментально обоснована необходимость ограничить использование у больных с исулинзависимым СД неселективного р-АБ пропранолола, так как при его длительном введении на 15% по сравнению с контрольными животными с ИЗСД в крови увеличивается уровень глюкозы и гликозилированного гемоглобина
Показано, что развитие ИЗСД сопровождается ухудшением микроциркуляции во внутренних органах и что назначение р-АБ еще более угнетает микроциркуляцию, при этом наиболее сильным негативным влиянием обладает пропранолол
Установлено, что на фоне развития ИЗСД повышается чувствительность миокарда к аритмогенным воздействиям, Р-АБ при этом сохраняют свои антиаритмические свойства, а эффективность антиаритмического действия метопролола и соталола даже несколько возрастает
Пропранолол и метопролол на фоне ИЗСД угнетают выделительную функцию почек, а атенолол и соталол при этом не влияют на функциональное состояние почек в условиях водной нагрузки
На основании полученных экспериментальных данных показана важность индивидуального подхода при выборе р-АБ при лечении сердечно-сосудистых заболеваний у больных с сопутствующим СД с учетом тяжести указанных заболеваний, тщательного подбора доз препаратов и режима их назначения пациентам
Основные положения выносимые на защиту:
1 Однократное в/б введение стрептозотоцина в дозах 250 мг/кг (мыши линии BALB/c), 60 мг/кг (крысы Wistar) и 45 мг/кг (крысы линии SHR) вызывает развитие тяжелою СД, сопровождающегося повреждением р-клеток поджелудочной железы, гипергликемией, повышением уровня гликозилированного гемоглобина и другими симптомами, характерными для СД 1 типа у человека
На фоне стрептозотоцинового СД повышается чувствительность лабораторных животных к токсическому действию соталола и замедляется скорость выведения из организма изучаемых р-АБ
Введение Р-АБ интактным крысам Wistar не влияет на спонтанный уровень глюкозы в крови, при проведении нагрузочной пробы атенолол и соталол снижают толерантность к глюкозе Все изучаемые препараты замедляют резорбцию глюкозы из кишечника, причем pi-селективные АБ атенолол и метопролол обладают более выраженным и пролонгированным действием Назначение Р-АБ на фоне развивающегося ИЗСД не предотвращает гипергликемии и повышения уровня гликозилированного гемоглобина Под влиянием пропранолола наблюдается дальнейшее повышение уровня глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови крыс с ИЗСД
Бета-адреноблокаторы усиливают микроциркуляцию во внутренних органах интактных животных Развитие ИЗСД сопровождается ухудшением процессов микроциркуляции, назначение Р-АБ на фоне ИЗСД усиливает нарушение микроциркуляции, вызванные СД По негативному влиянию на микроциркуляцию при ИЗСД р-АБ располагаются пропранолол > соталол > метопролол > атенолол
На фоне ИЗСД у крыс спонтанно гипертензивной линии SHR р-АБ проявляют более выраженное и длительное гипотензивное действие по сравнению с интактными животными этой линии
Развитие ИЗСД у крыс Wistar сопровождается повышением чувствительности миокарда к аритмогенным воздействиям Изучаемые Р-АБ сохраняют свои антиаритмические свойства при ИЗСД Эффективность метопролола и соталола при этом несколько усиливается
Атенолол и соталол не влияют на функциональное состояние почек у интактных и у животных с ИЗСД Пропранолол усиливает диурез у интактных крыс, а метопролол не влияет на диурез у интактных животных Назначение пропранолола и метопролола крысам с ИЗСД тормозят выделителыгую функцию почек в условиях водной нагрузки
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о важности индивидуального подхода при выборе Р-АБ для лечения сердечно-сосудистых заболеваний у больных с сопутствующим СД При выборе Р-АБ необходимо руководствоваться тяжестью основного и сопутствующего заболеваний, индивидуальным подбором доз препаратов и режимов их назначения
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены и доложены на УШ Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2001 г), на IX Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2002г), на Межвузовской научно-теоретической конференции, посвященной 80-летию образования Московского государственного медико-стоматологического университета (Москва, март 2002г ), на X Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2003г), на 2-ом съезде Российского Научного Общества фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологию) (Москва, апрель 2003г), на Российском Национальном Конгрессе кардиологов (Москва, октябрь 2003г), на 2-м съезде токсикологов России (Москва, ноябрь 2003г), на XI Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2004г), на Российском Национальном Конгрессе кардиологов (Томск, октябрь 2004г), на XII Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2005г)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ
Структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 7 глав собственных экспериментальных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя, включающего в себя 286 источников литературы, в том числе 49 отечественных и 237 зарубежных Диссертация изложена на 213 страницах компьютерного набора, иллюстрирована26 таблицами, 21 микрофотографиями, 4 фотографиями и 47 рисунками
Влияние ИЗСД на биохимические показатели сыворотки крови и функциональное состояние внутренних органов крыс Wistar
Развитие сахарного диабета у крыс Wistar, вызванного однократным в/б введением STZ в дозе 60 мг/кг, не влияло на уровень общего белка в сыворотке крови подопытных животных (таблица 7).
Для выявления нарушений функционального состояния печени подопытных животных под влиянием STZ исследовали активность печеночных ферментов в сыворотке крови - лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, аланин- и аспартатаминотрансфераз, а так же уровень билирубина.
Как показали проведенные исследования, развитие ИЗСД у крыс сопровождалось постепенно нарастающим увеличением активности ферментов в сыворотке крови. Начиная с 1-й недели эксперимента у подопытных животных с сахарным диабетом отмечалось увеличение активности щелочной фосфатазы. На 2-й неделе - лактатдегидрогеназы, аспартатаминотрансферазы и увеличение уровня общего билирубина (таблица 8).
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что изменения биохимических показателей сыворотки крови являются типичными для данной патологии. Известно, что при сахарном диабете подавляется активность ключевых ферментов метаболизма глюкозы, падает обменная мощность цикла трикарбоновых кислот, снижается синтез гликогена вследствие угнетения активности гликогенсинтетазы, поскольку эти процессы являются инсулинзависимыми. Кроме того, часто наблюдается увеличение продукции лактата в результате гипоксии, всегда сопровождающей сахарный диабет (Кендыш И.Н., 1985; Бышевский А.С., Терсенов О.А., 1994). В конечном счете, все это приводит к нарушению функционального состояния печеночных клеток.
Предпринятое для оценки функционального состояния почек исследование содержания мочевины и креатинина в сыворотке крови подопытных животных выявило статистически достоверные отличия указанных показателей у крыс с ИЗСД по сравнению с контрольными на 3-4 неделях эксперимента (таблица 9). Полученные данные свидетельствуют о нарушении экскреторной функции почек в этот период развития ИЗСД.
При исследовании показателей липидного обмена установлено достоверное увеличение уровня общего холестерина и триглицеридов в сыворотке крови крыс на 2-3 неделях развития ИЗСД по сравнению с контролем (таблица 10).
Биохимическое исследование мочи, предпринятое в начальный период (1 неделя) и на 4-й неделе развития ИЗСД у крыс с помощью тест полосок «Cybow 8SG» фирмы «Диакон» (Корея), выявило ряд изменений, характерных для сахарного диабета и зависящих от сроков его развития и тяжести (фото 1).
В то время, как в пробах мочи контрольных интактных крыс отсутствовали уробилиноген, билирубин, глюкоза, кетоновые тела, белок и скрытая кровь, а удельный вес составлял 1,015-1,020 и рН 6,0-6,5, в пробах мочи крыс в начальный период развития диабета отмечалось появление скрытой крови и небольшое повышение рН. В этот же период развития диабета в моче у крыс так же не выявлялись уробилиноген, билирубин, глюкоза, кетоновые тела и белок. В пробах мочи крыс на 4-й неделе ИЗСД определялось большое количество глюкозы (до 1000 мг/дл), рН повышалось до 7,0, удельный вес снижался до 1,010, обнаруживались скрытая кровь и билирубин, следы уробилиногена, белка и кетонов.
Полученные данные свидетельствуют о поражении ряда внутренних органов при развитии ИЗСД у крыс.
Влияние Р-адреноблокаторов на уровень гликозилированного гемоглобина у крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом
Гликозилированный гемоглобин (HbAlc) характеризует средний уровень глюкозы в крови в течение времени жизни молекулы гемоглобина. Эффект гликозилирования не зависит от суточного ритма колебания глюкозы в крови, от физиологической активности организма, характера пищи и физических нагрузок, а зависит только от величины гипергликемии и ее длительности. В этой связи представлялось важным исследовать влияние р-АБ не только на концентрацию глюкозы в крови, но и на показатели гликозилированного гемоглобина в крови крыс с ИЗСД.
Исследования выполнены на 42 крысах Wistar (самцы, масса тела 200-220г), которые были разделены на 6 групп, по 7 животных в каждой: 1 -интактный контроль; 2 - контроль диабета; 3 - атенолол 30 мг/кг; 4 -пропранолол 46 мг/кг; 5 - метопролол 20 мг/кг; 6 - соталол 30 мг/кг. ИЗСД у 5 подопытных групп вызывали однократным в/б введением стрептозотоцина в дозе 60 мг/кг. Испытанные дозы р-АБ соответствовали 10-кратной максимальной разовой дозе для человека. Изучаемые Р-АБ вводили в/ж ежедневно в течение 4-х недель, начиная со 2-й недели развития ИЗСД.
Через 4 недели введения Р-АБ на фоне развивающегося сахарного диабета у крыс из хвостовой вены брали кровь и определяли уровень гликозилированного гемоглобина с использованием «Гликогем-теста», разработанного в НИИ физико-химической медицины МЗ РФ. Метод основан на аффинной хроматографии гликозилированной и негликозилированной фракций гемоглобина в гемолизате крови. Измерение оптической плотности проводили на спектрофотометре «Spekol-24» (Германия) при длине волны 414 мкм.
Проведенные исследования показали, что на 5-й неделе развития ИЗСД уровень гликозилированного гемоглобина в крови контрольных крыс увеличился более, чем в 3 раза, по сравнению с интактным контролем (2,12±0,08%) и составил 6,72±0,24% (рис. 12).
Длительное в/ж введение атенолола, метопролола и соталола в изучаемых дозах на фоне развития ИЗСД не предотвращало роста и в последующем не влияло на уровень гликозилированого гемоглобина в крови подопытных животных. При назначении пропранолола в дозе 46 мг/кг уровень гликозилированного гемоглобина в крови крыс с диабетом увеличивался на 15% по сравнению с контролем (р 0,05) (рис. 13).
Подводя итоги изучения влияния Р-АБ на углеводный обмен, можно отметить, что Р-АБ в испытанных дозах при однократном в/ж введении не влияют на уровень глюкозы в крови интактных животных. При исследовании толерантности к глюкозе установлено, что атенолол и соталол в испытанных дозах снижают толерантность к глюкозе. Все изучаемые Р-АБ не влияют на резорбцию глюкозы из желудочно-кишечного тракта, не вызывают постпрандиальной гипергликемии у интактных крыс.
В испытанных дозах только пропранолол при длительном в/ж введении крысам со стрептозотоциновым диабетом вызывает достоверное по сравнению с контролем повышение уровня глюкозы и уровня гликозилированного гемоглобина в крови подопытных животных.
Гипотензивное действие Р-адреноблокаторов на крысах SHR со стрептозотоциновым сахарным диабетом
Клиническая картина развития диабета у крыс линии SHR, вызванного однократным в/б введением стрептозотоцина в дозе 45 мг/кг была аналогична картине ИЗСД у крыс Wistar после однократного в/б введения им диабетогенного фактора в дозе 60 мг/кг.
Животные становились вялыми, апатичными, наблюдалась полиурия, полидипсия, отмечался запах ацетона. На второй неделе диабета уровень глюкозы в крови у крыс повышался до 16,9±1,3 ммоль/л, что было в 3,2 раза выше исходного (5,3±0,4 ммоль/л). Уровень систолического артериального давления у крыс линии SHR на фоне стрептозотоцинового диабета (самцы, возраст 8 месяцев, масса тела 340-360г.) повышался по сравнению с интактными контрольными крысами SHR и на 2-й неделе развития заболевания составлял 170,4±1,5 мм рт. ст. Последующие исследования по оценке гипотензивного действия изучаемых Р-АБ проведены на крысах линии SHR с ИЗСД на 2-й неделе развития заболевания.
Атенолол в дозе 30 мг/кг при однократном в/ж введении крысам линии SHR вызывал снижение артериального давления со 169,6±0,8 мм рт. ст. (фон) до 148,9±1,1 мм рт. ст. в 1-й час и до 121,3±1,5 мм рт. ст. на 2-й час после введения препарата. Динамика снижения АД под влиянием атенолола (в процентах по отношению к фоновым показателям) у крыс линии SHR с ИЗСД диабетом представлена на рис. 27.
Сравнение гипотензивного действия атенолола в испытанной дозе 30 мг/кг в экспериментах на интактных и с ИЗСД крысах линии SHR (в % почасового снижения АД) свидетельствуют о более выраженном гипотензивном эффекте препарата на фоне сахарного диабета. Так, снижение АД на фоне однократного в/ж введения атенолола в дозе 30 мг/кг интактным крысам SHR в первые 2 часа эксперимента составило соответственно 4,9 и 25% от фоновых данных. В то время, как у животных с ИЗСД снижение АД под влиянием атенолола в 1-й и 2-й час после в/ж введения препарата соответственно составляло 12,2 и 28,5% от фона.
Пропранолол в дозе 46 мг/кг при однократном в/ж введении крысам линии SHR на второй неделе развития стрептозотоцинового диабета вызывал более выраженное и продолжительное снижение артериального давления по сравнению с интактными животными. У крыс SHR на фоне диабета АД снижалось со 173,3±2,8 мм рт. ст. (фон) до 132,2±1,5 мм рт. ст. к 1-му и до 100,2±2,6 мм рт. ст. ко 2-му часу после введения препарата. Динамика снижения АД под влиянием пропранолола (в процентах по отношению к фоновым показателям) у крыс линии SHR с ИЗСД представлена на рис. 28.
При сравнении гипотензивного эффекта пропранолола в дозе 46 мг/кг при однократном в/ж введении интактным и с ИЗСД крысам линии SHR видно, что в опыте на крысах с диабетом препарат вызывает более выраженное и длительное снижение АД. При этом через 1 и 2 часа после однократного в/ж введения пропранолола в дозе 46 мг/кг крысам линии SHR с ИЗСД снижение АД по сравнению с фоновыми показателями составило соответственно 23,7 и 42,2%. В то же время снижение АД у интактных крыс линии SHR в 1-й час после в/ж введения пропранолола составило 14,2%, а на 2-й час наблюдалось восстановление АД до 94,1% от исходных фоновых величин.
Метопролол в дозе 20 мг/кг при однократном в/ж введении крысам SHR на второй неделе стрептозотоцинового диабета, так же как пропранолол и атенолол, вызывал более выраженное и продолжительное снижение артериального давления по сравнению с интактными животными. У крыс SHR на фоне диабета АД снижалось со 169,3±2,0 мм рт. ст. (фон) до 101,4±1Д мм рт. ст. на 1-й и до 95,7±2,1 мм рт. ст. на 2-й час после в/ж введения препарата. Динамика снижения АД под влиянием метопролола (в процентах по отношению к фоновым показателям) у крыс линии SHR с ИЗСД представлена на рис. 29.
Полученные данные свидетельствует о существенном увеличении гипотензивного эффекта препарата при его назначении животным на фоне диабета. Снижение АД у крыс с диабетом составляло в 1 -й и 2-й часы после введения метопролола 40,1 и 43,5%, а у интактных крыс в эти же периоды наблюдения 16,0 и 40,2% по сравнению с исходными величинами.
Соталол в дозе 30 мг/кг при однократном в/ж введении вызывал сравнительно слабое снижение артериального давления у крыс SHR на фоне стрептозотоцинового диабета со 171,3±1,8 мм рт. ст. (фон) до 157,4±0,7 мм рт. ст. в 1-й час и до 159,8±1,0 мм рт. ст. во 2-й час после введения препарата.
Динамика снижения АД под влиянием соталола ( в процентах по отношению к фоновым показателям) у крыс линии SHR с ИЗСД представлена на рис. 30.
Как видно из рис. 30, гипотензивный эффект соталолола в испытанной дозе 30 мг/кг на фоне стрептозотоцинового диабета в отличие от интактных крыс, был более продолжительным и сохранялся на протяжении 2-х часов после его в/ж введения. Через 1 и 2 часа после введения соталола АД у крыс линии SHR с ИЗСД снизилось на 8,1 и 6,7% по сравнению с фоновыми показателями. Снижение АД у интактных крыс линии SHR под влиянием соталола наблюдалось только в 1-й час после введения препарата. На 2-й час после назначения препарата показатели АД у интактных крыс возвращались к исходным показателям.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют об усилении эффективности гипотензивного действия изучаемых Р-АБ при их в/ж введении крысам линии SHR со стрептозотоциновым диабетом по сравнению с интактными крысами этой же линии.
Как в опытах на интактных, так и в экспериментах на крысах линии SHR с ИЗСД наиболее выраженным и длительным гипотензивным действием обладает метопролол, наименее выраженным - соталол. Атенолол и пропранолол занимают промежуточное положение.
Существенное влияние стрептозотоцинового диабета на выраженность и продолжительность гипотензивного действия изучаемых р-АБ у крыс линии SHR с диабетом по сравнению с интактными животными, по-видимому, может быть объяснено замедлением выведения препаратов из организма, как это было ранее нами показано при изучении токсикокинетики Р-АБ на интактных и с ИЗСД мышах линии BALB/c.
Изучение влияния р-адреноблокаторов на функциональное состояние почек у крыс Wistar со стрептозотоциновым диабетом
Исследования проведены на 25 крысах Wistar (самцы, масса тела 200-220г) с ИЗСД, которые были разделены на 5 групп, по 5 животных в каждой: 1 группа - контроль, 2 группа - атенолол 15 мг/кг, 3 группа - пропранолол 23 мг/кг, 4 группа - метопролол 10 мг/кг, 5 группа - соталол 15 мг/кг. Изучаемые Р-АБ в указанных дозах вводили в желудок крысам ежедневно в течение 3-х недель, начиная со 2-й недели моделирования стрептозотоцинового диабета.
Диабет воспроизводили однократным в/б введением стрептозотоцина в дозе 60 мг/кг. Развитие диабета и его тяжесть контролировали еженедельно определением уровня глюкозы в крови животных с помощью тест-полосок на глюкометре «Accu-Chek Active» («Roche», Германия).
Исследование влияния длительного 3-х недельного в/ж введения Р-АБ на функциональное состояние почек в условиях водной нагрузки проводили в конце 4-й недели развития сахарного диабета. Испытанные в эксперименте дозы Р-АБ в 5 раз превышали их максимальные разовые дозы для человека.
Проведенные исследования показали, что под влиянием однократного в/б введения стрептозотоцина в дозе 60 мг/кг у крыс развивается тяжелый сахарный диабет и уровень глюкозы с исходных величин 4,5±0,5 ммоль/л повышается на 2-й неделе до 17,4±1,4 ммоль/л, на 3-й неделе до 19,3±1,7 ммоль/л, достигая к концу 4-й недели и к проведению функциональной пробы 21,5±0,8 ммоль/л.
Трехнедельное в/ж введение крысам с ИЗСД атенолола, в дозе 15 мг/кг не влияло на функциональное состояние почек в условиях водной нагрузки. Почасовое выделение мочи и суммарный 5-ти часовой диурез у крыс, получавших атенолол на фоне сахарного диабета, существенно не отличался от соответствующих показателей контрольной группы крыс с диабетом (рис.45).
Длительное в/ж введение пропранолола в испытанной дозе 23 мг/кг крысам на фоне диабета приводило к достоверному по сравнению с контрольными крысами с ИЗСД снижению диуреза в 1-й и 3-й часы проведения функциональной пробы. Это привело к существенному (по сравнению с контрольными крысами с ИЗСД) уменьшению суммарного 5-ти часового диуреза до 78,9±4,0% (р 0,05), рис. 45 и 47.
Под влиянием длительного в/ж введения метопролола в дозе 10 мг/кг крысам с ИЗСД так же наблюдалось достоверное снижение диуреза в сравнении с контролем в 1-й и 3-й часы после водной нагрузки. Это снижение диуреза сказалось и на уменьшении суммарного 5-ти часового диуреза у животных этой группы до 81,8±6,6% (в % от введенного объема жидкости) при 111,0±4,0% в контроле, рис.46 и 47.
При трехнедельном в/ж введении соталола в дозе 15 мг/кг крысам со стрептозотоциновым диабетом не было зарегистрировано существенных различий показателей суммарного 5-ти часового диуреза по сравнению с контролем. Однако кривая почасового диуреза у животных данной группы в отличие от контроля, характеризовалась резким снижением мочеотделения во 2-й час проведения функциональной пробы и повторным пиком повышения диуреза в 3-й час функциональных исследований (рис. 46 и 47).
При исследовании физико-химических характеристик и биохимических показателей мочи с помощью тест-полосок CYBOW 8SG («Диакон», глюкозурия более 1000 мг/дл установлена у контрольных крыс с ИЗСД и у животных подопытных групп, которым на фоне стрептозотоцинового диабета в/ж вводили в изучаемых дозах Р-АБ.
Длительное в/ж введение Р-АБ крысам на фоне стрептозотоцинового диабета предотвращало появление в моче билирубина и скрытой крови, а так же резкого снижения удельного веса мочи при исследовании функционального состояния почек крыс с ИЗСД на фоне водной нагрузки на 4-й неделе развития диабета. Следует так же отметить щелочную реакцию мочи у крыс с ИЗСД, получавших в течение 3-х недель в желудок соталол в дозе 15 мг/кг (рН=9,0) и атенолол в дозе 15 мг/кг (рН=8,0). Не зарегистрировано изменения уровня уробилиногена и кетоновых тел у контрольных крыс с ИЗСД (по сравнению с интаткными) и влияния на эти показатели 3-х недельного в/ж введения Р-АБ на фоне диабета (фото 4).
Таким образом, при изучении влияния длительного в/ж введения Р-АБ на функциональное состояние почек интактных и со стрептозотоциновым диабетом крыс Wistar, установлено, что пропранолол в испытанной дозе 23 мг/кг усиливает диурез на фоне водной нагрузки у интактных крыс и ухудшает выделительную функцию почек в условиях водной нагрузки у крыс с ИЗСД.
Метопролол не влияет на диурез при функциональной нагрузке у интактных животных и ухудшает диурез при проведении функциональной пробы на фоне стрептозотоцинового диабета.
Атенолол и соталол в испытанной дозе 15 мг/кг не оказывают существенного влияния на функциональное состояние почек в условиях водной нагрузки у интактных и со стрептозотоциновым диабетом крыс Wistar. Следует однако отметить, что под влиянием соталола у крыс с ИЗСД на 2-м часу проведения функциональной пробы отмечалось резкое снижение диуреза, компенсированное на 3-й час исследования его увеличением.
Длительное в/ж введение крысам Р-АБ на фоне стрептозотоцинового диабета, по-видимому, может частично защищать почки от тяжелого диабетического поражения, т.к. введение этих препаратов предотвращает появление в моче крыс при проведении функциональной пробы билирубина и скрытой крови, а так же от значительного снижения удельного веса мочи.
Похожие диссертации на Особенности фармакологического и токсического действия \Nb-адреноблокаторов при сахарном диабете
