Исследование параметров гемостаза, липидного и углеводного обмена у крыс с модифицированной моделью экспериментального метаболического синдрома

исследование парамет липидного и углеводного о1 с модифицированной моделью метаболического синдрома

УДК 577.124/.125+616-092.9 Поступила 14.08.2016 г.

Т.Ю. оберган, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории защитных систем крови им. проф. Б.А. Кудряшова;

М.Е. Григорьева, к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории защитных систем крови им. проф. Б.А. Кудряшова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, 119991, Ленинские горы, 1/1

Цель исследования — оценить взаимосвязь между изменениями параметров системы гемостаза и метаболическими нару ниями у крыс с экспериментальным метаболическим синдромом, индуцированным высококалорийной диетой.

Материалы и методы. Предложена модифицированная модель экспериментального метаболического синдрома у животных, индуцированная высококалорийной диетой. Изучение модели проведено на 40 белых беспородных крысах-самцах, которых разделили на две группы. Крысы опытной трупы (n=25) в течение 6 нед содержались на высококалорийной диете. Контрольную группу составили особи (n=15), находившиеся на стандартной диете из комбикорма. После 6 нед содержания животных на высококалорийной диете определяли показатели углеводного (концентрация глюкозы) и липидного профиля (общий холестерин, холестерин ли-попротеинов низкой плотности, холестерин липопротеинов высокой плотности, триглицериды), изменение массы тела. Для оценки состояния сосудисто-тромбоцитарного и плазменного гемостаза применялись стандартные коагулологические методы: определение агрегации тромбоцитов, индуцированной аденозиндифосфатом; антикоагулянтной активности по тесту активированного частичного тромбопластинового времени; уровня эндогенного гепарина по Шестакову; суммарной, неферментативной и ферментативной фи-бринолитической активности плазмы крови на пластинах нестабилизированного фибрина.

Результаты. Установлено, что применение высококалорийной диеты в течение 6 нед вызывает у опытных животных развитие метаболического синдрома: возрастание уровня глюкозы в плазме крови, увеличение содержания общего холестерина, холестерина липопротеинов низкой плотности и триглицеридов, развитие ожирения. Это сопровождается дисфункцией системы гемостаза: угнетением фибринолитической активности плазмы крови как за счет уменьшения неферментативного фибринолиза, так и за счет снижения ферментативной фибринолитической активности; повышением агрегации тромбоцитов; усилением прокоагулянтной активности и уменьшением уровня эндогенного гепарина в плазме крови животных.

Заключение. Модифицированная экспериментальная модель метаболических нарушений у животных отражает основные признаки развития метаболического синдрома у человека и может быть использована для изучения патологических процессов, возникающих при данной патологии, а также для разработки методов профилактики и лечения.

Ключевые слова: метаболический синдром; гемостаз; гепарин; фибринолиз; агрегация тромбоцитов; гиперхолестеринемия; гипергликемия.

Как цитировать: Obergan T.Y., Grigorjeva M.E. Evaluation of hemostasis, lipid and carbohydrate metabolism parameters in rats with modified model of experimental metabolic syndrome. Sovremennye tehnologii v medicine 2016; 8(4): 303-305.

English

Evaluation of Hemostasis, Lipid and Carbohydrate Metabolism Parameters in Rats with Modified Model of Experimental Metabolic Syndrome

T.Y. Obergan, PhD, Senior Researcher, Laboratory of Protective Blood Systems named after Professor B.A. Kudriashov;

M.E. Grigorjeva, PhD, Leading Researcher, Laboratory of Protective Blood Systems named after Professor B.A. Kudriashov

Lomonosov Moscow State University, 1/12 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russian Federation Для контактов: Оберган Тамара Юрьевна, e-mail: obergan@mail.ru

Параметры гемостаза у крыс с экспериментальным метаболическим синдромом СТМ | 2016 — том 8, №4 303

The aim of the investigation was to assess the correlation between changes in hemostatic system parameters and metabolic disorders in rats with experimental metabolic syndrome induced by high-calorie diet.

Materials and Methods. There was proposed a modified model of experimental metabolic syndrome induced in animals by high-calorie diet. The study was carried out on 40 outbred white male rats divided into 2 groups. The rats from the test group (n=25) were kept on high-calorie diet for 6 weeks. The control group comprised species (n=15) on standard compound diet. After 6 weeks of feeding the animals on high-calorie diet there were determined the parameters of carbohydrate (glucose concentration) and lipid profile (total cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, triglycerides), body weight changes. To assess the state of vascular-platelet and plasmatic hemostasis standard coagulologic methods were applied: evaluation of adenosinediphosphate-induced aggregation of platelets; anticoagulant activity using activated partial thromboplastin time test; endogenous heparin level using Shestakov's method; estimating total non-enzymatic and enzymatic fibrinolytic activity of blood plasma on nonstabilized fibrin plates.

Results. The use of high-calorie diet for 6 weeks was found to induce metabolic syndrome development in experimental animals: rise in plasma glucose concentration, increase in the level of total cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, triglycerides, development of obesity. This was accompanied by hemostasis system dysfunction: inhibition of plasma fibrinolytic activity due to both decrease in non-enzymatic fibrinolysis and reduction of enzymatic fibrinolytic activity; increased platelet aggregation, enhanced anticoagulant activity and elevated endogenous heparin level in the animals' blood plasma.

Conclusion. The experimental animal model of metabolic disorders modified by the authors reflects the main signs of metabolic syndrome development in humans and can be employed to study pathological processes occurring in this pathology as well as for elaboration of prevention and treatment methods.

Key words: metabolic syndrome; hemostasis; heparin; fibrinolysis; platelet aggregation; hypercholesterinemia; hyperglycemia.

В последнее время резко увеличилось употребление в пищу высококалорийных продуктов, содержащих избыточное количество жиров и углеводов, что приводит к росту ожирения, заболеваемости сахарным диабетом, гиперхолестеринемией, метаболическим синдромом (МС). МС — комплексное нарушение метаболизма, которое затрагивает углеводный и жировой обмен с развитием инсулинорезистентности, дислипидемии, артериальной гипертензии, являясь патогенетической основой типичных сердечно-сосудистых заболеваний. Развитие МС сопровождается и дисфункцией системы гемостаза. Это проявляется в повышении адгезии и агрегации тромбоцитов, наличии гиперфибриногенемии, увеличении активности плазменных факторов свертывания крови (FVIII, FIX, фактора Виллебранда), а также в снижении активности фибринолитической системы за счет повышения уровня ингибитора тканевого активатора плазминоге-на PAI-1 [1, 2].

Поскольку четкое понимание патогенеза МС при потреблении в пищу избыточных калорий до сих пор отсутствует, необходимость разработки модифицированной модели этого патологического состояния в условиях, максимально приближенных к современному рациону питания, не вызывает сомнений.

Цель исследования — оценить взаимосвязь между изменениями параметров системы гемостаза и метаболическими нарушениями у крыс с экспериментальным метаболическим синдромом, индуцированным высококалорийной диетой.

Материалы и методы. На основании собственных исследований и ранее опубликованных моделей МС [3, 4] нами предложена модифицированная модель экспериментального МС у животных. Работа проведена на 40 белых беспородных кры-

сах-самцах с массой тела 300-330 г Авторами неукоснительно соблюдались этические принципы, установленные Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (принятой в Страсбурге 18.03.1986 г и подтвержденной в Страсбурге 15.06.2006 г). Исследование одобрено Этическим комитетом Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Животных разделили на две группы. Крысы опытной группы (n=25) в течение 6 нед содержались на высококалорийной диете (ВКД), которая включала стандартный лабораторный комбикорм (30%), манную кашу (35%) — на 100 мл молока 32 г манной крупы, 27 г спреда с гидрогенизированными жирами, 15 г сахара, 0,5 г поваренной соли, свиной жир (10%), субпродукты (куриную кожу, говяжьи почки (10%)), майонез (5%), плавленый сыр (5%), белый хлеб и сухари (5%) — 379 ккал на 100 г корма. В качестве питья животные получали 10% раствор глюкозы ad libitum. Контрольную группу составили крысы (n=15), находившиеся на стандартной диете из комбикорма — 295 ккал на 100 г корма.

На 43-й день эксперимента осуществляли взятие крови из v. jugularis и смешивание ее с 3,8% цитратом натрия в соотношении 9:1. В цельной крови измеряли концентрацию глюкозы; в богатой тромбоцитами плазме — агрегацию тромбоцитов, индуцированную аденозиндифосфатом; в бедной тромбоцитами плазме — активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), уровень эндогенного гепарина методом Шестакова, суммарную (СФА), неферментативную (НФА) и ферментативную (ФФА) фибринолитическую активность на пластинах нестабилизированного фибрина. Концентрацию

/////////////////////^^^^

304 СТМ J 2016 - том 8, №4 Т.Ю. Оберган, М.Е. Григорьева

общего холестерина (ОХ), холестерина липопро-теинов высокой плотности (Хс-ЛПВП) и триглице-ридов в плазме крови измеряли энзиматическим колориметрическим методом на фотоэлектроколори-метре АР-101 (АРЕЦ Япония) с использованием наборов реагентов («Ольвекс-Диагностикум», Россия). Концентрацию холестерина липопротеинов низкой плотности (Хс-ЛПНП) вычисляли по формуле: Хс-ЛПНП=ОХ-Хс-ЛПВП. Массу тела животных измеряли в 1-й день перед началом ВКД и через 6 нед эксперимента. Статистическую обработку данных проводили с использованием ^критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Содержание крыс на ВКД в течение 6 нед приводило к повышению концентрации глюкозы в крови животных на 70%, увеличению содержания ОХ, Хс-ЛПНП и триглицеридов на 28, 160 и 144% соответственно по сравнению с контрольной группой. Также у крыс опытной группы развивалось ожирение, поскольку привес массы тела был в 3 раза больше, чем у контрольных животных (см. таблицу).

При этом у особей опытной группы развивалась гиперкоагуляция: агрегация тромбоцитов была повы-

Параметры гемостаза, биохимические показатели, изменение массы тела животных в контрольной и опытной группах

Показатели Группы

контрольная опытная

АЧТВ, с 30,9±0,9 23,4±0,8*

Уровень гепарина,% 100,0±3,9 71,0±3,5*

СФА, мм2 37,40±0,52 25,90±0,86*

НФА, мм2 25,80±0,56 18,10±0,52*

ФФА, мм2 11,60±0,67 7,80±0,32*

Агрегация тромбоцитов, % 100,0±2,1 143,0±3,4*

Уровень глюкозы, ммоль/л 4,0±0,21 6,80±0,15*

ОХ, ммоль/л 1,341±0,025 1,715±0,033*

Хс-ЛВПН, ммоль/л 0,989±0,056 0,921±0,043

Хс-ЛПНП, ммоль/л 0,302±0,021 0,785±0,048*

Триглицериды, ммоль/л 0,575±0,021 1,401±0,032*

Привес массы тела за 6 нед, г 32,5±5,2 98,3±5,6*

* р<0,01 — статистическая ний. значимость различий значе-

шена на 43%, свертываемость крови по тесту АЧТВ усиливалась на 27%, а уровень эндогенного гепарина снижался на 29% по сравнению с контролем. Одновременно наблюдалось угнетение фибринолиза: СФА, НФА и ФФА уменьшались на 30-33% по сравнению с контролем (см. таблицу).

Полученные данные свидетельствуют о развитии характерных для МС метаболических нарушений и дисфункции системы гемостаза: гиперхолестерине-мии, гипертриглицеридемии, гипергликемии, увеличении избыточной массы тела, гиперкоагуляции и гипофибринолиза. Впервые установлено, что при МС уменьшается уровень эндогенного гепарина в плазме, что снижает противосвертывающий потенциал крови и способствует развитию тромботических состояний.

Заключение. Разработанная нами экспериментальная модель метаболических нарушений у животных отражает основные признаки развития метаболического синдрома у человека и может быть использована для изучения патологических процессов, в том числе нарушений в системе гемостаза, возникающих при данной патологии, а также для разработки методов профилактики и лечения.

Финансирование исследования. Работа проведена на личные средства авторов.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.

Литература

1. Идрисова Е.М., Бушкова Э.А., Краснова Н.М., Мананко Е.И., Калашникова Т.П., Воробьева Е.В., Суслова Т.Е., Кулагина И.В. Показатели системы гемостаза и их взаимосвязи с основными компонентами метаболического синдрома. Сибирский медицинский журнал (Томск) 2007; 4: 106-112.

2. Панченко В.М., Ершов А.А., Зимовченко Г.С., Исаев В.А., Лютова Л.В. Метаболический синдром и вторичная профилактика его осложнений. Тромбоз, гемостаз и реология 2008; 3: 62-67.

3. Мясоедов Н.Ф., Андреева Л.А., Григорьева Оберган Т.Ю., Шубина Т. А., Ляпина Селанка на параметры гемостаза, лип уровень сахара крови при развитии метаболического синдрома. Док 458(1): 112-115.

4. Angelova P., Boyadjie N. A review on the models of obesity and metabolic syndrome in rat. Trakia Journal of Sciences 2013; 11(1): 5-

чттчмшшмшмшт^

Параметры гемостаза у крыс с экспериментальным метаболическим синдромом СТМ | 2016 — том 8, №4 305