Сравнительный анализ действия про и противовоспалительных цитокинов на содержание глюкозы в крови крыс с разной прогностической устойчивостью к эмоциональному стрессу

ЛИТЕРАТУРА

1. Клинико-метаболические параллели у детей и подростков с артериальной гипертензией / В.В. Долгих, А.В. Погодина, Л.Г. Долгих, Ю.Б. Реснянская // Педиатрия. 2008. Т.87, № 2. С. 21-25.

2. Маркеры метаболического синдрома у подростков с артериальной гипертензией / И.В. Плотникова, Т.Е. Суслова, Н.М. Желтоногова и др. // Педиатрия. 2007. Т.86, № 3. С. 39-43.

3. Оганов Р.Г. Сочетание компонентов метаболического синдрома связано с высоким риском атеросклеротических заболеваний / Р.Г. Оганов, Н.В. Перова, В.А. Метельская // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2004. № 1. С. 56-59.

4. Can Waist Circumference Identify Children With the Metabolic Syndrome? / V. Hirschler, C. Aranda, M. Calcagno et al. //Arch. Pediatr. Adolesc. Med. 2005. Vol.159. P. 740-744.

5. Desmond E. Prevalence of Impaired Fasting Glucose and Its Relationship With Cardiovascular Disease Risk Factors in US Adolescents / E. Desmond // Pediatrics. 2005. Vol.116. P. 1122-1126.

6. Goran M.I. Longitudinal Study on Pubertal Insulin Resistance / M.I. Goran, B.A. Gower // J. Diabetes. 2001. Vol. 50. P. 2444-2450.

7. IDF Consensus Group. The metabolic syndrome in children and adolescents - an IDF consensus report / P. Zimmet, K.G. Alberti, F. Kaufman et al. // Pediatric Diabetes. 2007 Vol.8, № 5. P. 299-306.

8. Insulin Resistance During Puberty: Results From Clamp Studies in 357 Children / A. Moran, Jr.D.R. Jacobs, J. Steinberger et al. // Diabetes. 1999. Vol. 48. P. 2039-2044.

9. Monzillo L.U. Evalution of Insulin Sensitivity in Clinical Practice and in Research Setting / L.U. Monzillo, O. Hamdy // Nutrition Revirws. 2003. Vol. 61, № 12. P. 397-412.

10. Prevalence of a Metabolic Syndrome Phenotype in Adolescents; Finding From the Third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994. / S. Cook, M. Weitzman, P. Avinger et al. // Arch. Pediatric. Adolesc. Med. 2003. Vol. 157. P. 821-827.

11. Prevalence of insulin resistance and its association with metabolic syndrome criteria among Bolivian children and adolescents with obesity / M. Caceres, C.G. Teran, S. Rodriguez, M. Medina // BMC Pediatrics. 2008. № 8. P. 31.

L.G. Zav’alova, D.V. Denisova, Yu.I. Ragino, O.N. Poteryaeva

prevalence and associations of insulin resistance and metabolic SYNDROME components IN ADOLEScENT POPULATION

Institute of Internal Medicine of SB RAMS, Novosibirsk

The aim ofthe research: to investigate the prevalence of IR and its associations with components of MS in adolescents. The representative sample of adolescents aged 14-17, (667 subjects) was examined. The prevalence of IR in adolescents was 11,8 %, with a higher rate in boys (13,4 %) than girls (10,5 %). The prevalence hyperglycemia was observed in 2 % among boys and 0,8 % among girls. The prevalence of hyperinsulinemia was 22,5 % among boys and 21 % among girls. Adolescents with IR had higher levels of systolic BP, TG, body mass index, waist and lower levels of HDL-C.

Key words: adolescents, metabolic syndrome, insulin resistance.

Адрес для переписки: e-mail: zavjalovalarisa@mail.ru

© Коллектив авторов, 2011.

УДК 612.122.1+612.017.11

Л.С. Калиниченко, Е.В. Коплик, С.С. Перцов

сравнительный анализ действия про- и противовоспалительных цитокинов на содержание глюкозы В КРОВИ крыс с разной прогностической устойчивостью к эмоциональному стрессу

Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт им. П.К. Анохина РАМН, г. Москва.

В работе сравнивали влияние провоспалительного цитокина интерлейкина-ф и противовоспалительного ци-токина интерлейкина-4 на уровень глюкозы в крови у крыс с разной прогностической устойчивостью к эмоциональному стрессу. Внутрибрюшинная инъекция изученных цитокинов (5 мкг/кг) сопровождалась снижением концентрации глюкозы в крови активных и пассивных нестрессированных крыс. Предварительное введение интерлейкина-ф и интерлейкина-4 предупреждало тенденцию к развитию гипогликемии у животных, выявленную после острой стрессорной нагрузки на модели иммобилизации с одновременным электрокожным раздражением подпороговой силы. Таким образом, изученные цитокины обладают схожим действием на уровень глюкозы в крови крыс с разной поведенческой активностью как в исходном состоянии, так и при эмоциональном стрессе.

Ключевые слова: интерлейкин-ф, интерлейкин-4, глюкоза, эмоциональный стресс, крысы с разной прогностической устойчивостью к стрессу.

В современной медицине одной из наиболее актуальных является проблема эмоционального стресса. Стресс возникает в условиях острых или длительных конфликтных ситуаций, что приводит к развитию неврозов, эндокринных нарушений, атеросклероза, злокачественных новообразований и других патологических состояний [6]. Показано влияние стресса на обмен веществ млекопитающих, в частности, на углеводный обмен. Психосоциальный стресс сопровождается изменением продукции инсулина и глю-кагона, синтеза глюкозы и, как следствие, формированием сахарного диабета [10].

В исследованиях эмоционального стресса было показано, что особи обладают разной индивидуальной устойчивостью к развитию отрицательных последствий стресса [6]. Надежным прогностическим критерием чувствительности крыс к стрессорным нагрузкам является их поведенческая активность в тесте «открытое поле». Активные животные более устойчивы к стрессорным воздействиям по сравнению с пассивными особями [3].

Психоэмоциональный стресс у млекопитающих сопровождается нарушениями иммунного статуса, в том числе изменениями цитокинового профиля организма. Цитокины - класс медиаторов межклеточных взаимодействий, регулирующих ряд физиологических функций клеток как в норме, так и при патологических состояниях [2].

Состояние иммунных функций организма во многом определяется соотношением провоспалительных (интерлейкин-lß, интерлейкин-2, интерлейкин-6, интерферон-у и др.) и противовоспалительных цитокинов (интерлейкин-4, интерлейкин-10, интерлейкин-13, трансформирующий ростовой фактор-ß) [2]. Особое внимание исследователей привлекают интерлейкин-lß и интерлейкин-4, что связано с биологической ролью этих цитокинов у млекопитающих.

Провоспалительный цитокин интерлейкин-lß запускает каскад секреции других цитокинов в организме, является одним из медиаторов острой фазы стрессорной реакции, изменяет состояние гипоталамо-гипофизарно-надпочечникового комплекса [8]. Отличительной функциональной особенностью интерлейкина-4 является действие как на клеточные, так и на гуморальные иммунные процессы [2].

Известно, что цитокины оказывают регуляторное влияние на обмен углеводов у млекопитающих. В частности, введение интерферона-а сопровождается задержкой развития сахарного диабета и сохранением нормальной толерантности к глюкозе у мышей [9]. Отмечен негативный эффект сочетанного воздействия ФНОа, ИФНу и ЛПС на опосредованную инсулином утилизацию глюкозы клетками мышеч-

ной ткани [7]. Несмотря на имеющиеся данные, вопрос о наличии взаимосвязи между изменениями иммунных функций и уровнем глюкозы в крови млекопитающих с разной устойчивостью к однотипным стрессорным нагрузкам остается открытым.

Целью работы был сравнительный анализ действия провоспалительного цитокина интерлейкина-lß и противовоспалительного цитокина интерлейкина-4 на содержание глюкозы в крови крыс с разной прогностической устойчивостью к эмоциональному стрессу.

Опыты выполнены на 76 крысах самцах Вистар массой 253,8±3,1 г. В постановке эксперимента руководствовались "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных" (НИИ нормальной физиологии имени П.К. Анохина РАМН), а также требованиями Всемирного общества защиты животных (WSPA) и Европейской конвенции по защите экспериментальных животных.

В зависимости от исходных параметров поведения в открытом поле крысы были разделены на активных (n=38) и пассивных (n=38) особей [3]. Средний показатель индекса активности у этих животных равнялся 3,68±0,48 и 0,52±0,03, соответственно. В дальнейшем активные и пассивные крысы были разделены на 12 групп по 4-7 животных каждая.

Крысиный интерлейкин-4 (Sigma) и рекомбинантный интерлейкин-lß (активность 108 ед/мг, ФГУП Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов ФМБА России, Санкт-Петербург) в дозах 5 мкг/кг веса крысы разводили в 1 мл стерильного физиологического раствора. Указанные цитокины или физиологический раствор (1 мл) вводили животным внутрибрюшин-но за 1 час до стрессорной нагрузки. Контрольные (нестрессированные) крысы получали инъекции за 2 часа до декапитации. В качестве модели острой эмоциональной стрессорной нагрузки использовали 1-часовую иммобилизацию крыс с одновременным нанесением электрокожного раздражения подпо-роговой силы в стохастическом режиме. В течение этого периода контрольные (нестрессированные) животные находились в «домашних» клетках.

Крыс, подвергнутых стрессорной нагрузке, и животных контрольной группы декапитировали после окончания опытов. В собранной после декапитации крови с помощью глюкометра (Contour TS, Bayer) определяли концентрацию глюкозы.

Достоверность различий между группами крыс выявляли с помощью непараметрического критерия Mann-Whitney.

В исходном состоянии содержание глюкозы не различалось в крови крыс с разной поведенческой активностью (табл.).

Таблица

Концентрация глюкозы в сыворотке крови контрольных и стрессированных крыс с разными параметрами поведения при введении физиологического раствора, интерлейкина-1р или интерлейкина-4

Активные крысы

Контроль Стресс Контроль Стресс

Физ. раствор 8,81±0,50 7,44±0,54 8,34±0,37 7,68±0,48

Интерлейкин-1р 7,07±0,33+ 7,74±0,23**ХХ 6,77±0,47++ 6,57±0,23++

Интерлейкин-4 7,10±0,25++ 9,01±0,65 6,28±0,55++ 9,22±0,65++*°

Примечание: * - р<0,05 и ** - р<0,01 по сравнению с нестрессированными крысами; ХХ - р<0,01 по сравнению с пассивными крысами; + - р<0,05 и ++ - р<0,01 по сравнению с крысами, получавшими физиологический раствор; О - р<0,05 по сравнению с крысами, получавшими интерлейкин-1р.

Острый эмоциональный стресс сопровождался тенденцией к снижению концентрации глюкозы у активных и пассивных особей (в 1,18 и 1,09 раза, соответственно). Обнаруженная в наших опытах гипогликемия соответствует представлениям о волнообразных колебаниях уровня инсулина и концентрации глюкозы в крови после стрессорного воздействия. Известно, что стадия тревоги стресса сопровождается выбросом в кровь большого количества катехоламинов, что ведет к активации процессов гликогенолиза в печени и развитию гипергликемии. Однако в дальнейшем вследствие активации глюкорецепторов Р-клеток островков Лангерганса и инсулинотропного действия адренокортикотропного гормона синтез инсулина усиливается и диабетоподобные последствия острого стресса исчезают [1].

Мы исследовали влияние про- и противовоспалительных цитокинов на концентрацию глюкозы в крови крыс с разными параметрами поведения. Вну-трибрюшинное введение интерлейкина-1р сопровождалось снижением уровня глюкозы в крови нестрес-сированных пассивных и, особенно, активных крыс (в 1,23 [р<0,01] и 1,25 [р<0,05] раза, соответственно, по сравнению с физиологическим раствором).

Изменения концентрации глюкозы в крови не-стрессированных крыс при введении противовоспалительного цитокина интерлейкина-4 были аналогичны таковым, выявленным после инъекции интерлейкина-1р. В этих условиях отмечено снижение содержания глюкозы у активных и пассивных особей (в 1,24 и 1,33 раза [р<0,01], соответственно, по сравнению с физиологическим раствором). Необходимо отметить, что уровень глюкозы практически не различался в крови крыс с разными параметрами поведения на фоне инъекции про- и противовоспалительного цитокинов.

Полученные нами данные об однонаправленном действии про- и противовоспалительных цитокинов на концентрацию глюкозы в крови крыс согласуются с результатами наших предыдущих экспериментов. В частности, нами выявлены схожие эффекты интерлейкина-1р и интерлейкина-4 на состояние органов-маркеров стресса [4]. Снижение концентрации глюкозы при введении изученных цитокинов

может быть обусловлено повышением толерантности клеток скелетной мускулатуры, гепатоцитов, жировой ткани к инсулину под действием изученных цитокинов [5].

В дальнейшем мы изучили действие интерлейкина-ip и интерлейкина-4 на содержание глюкозы в крови у крыс в условиях иммобилизации с одновременным электрокожным раздражением. Острый эмоциональный стресс на фоне введения интерлейкина-ip сопровождался увеличением концентрации глюкозы в крови избирательно у активных животных (в 1,10 раза, p<0,01, по сравнению с нестрессированными особями).

Острая стрессорная нагрузка при предварительном введении интерлейкина-4 сопровождалась повышением концентрации глюкозы в крови активных (в 1,30 раза, статистически недостоверно, по сравнению с нестрессированными особями, получавшими интерлейкин-4) и, особенно, пассивных крыс (в 1,47 раза, p<0,05). Уровень глюкозы у животных, подвергнутых стрессорному воздействию на фоне инъекции интерлейкина-4, был выше, чем у стрессированных особей, получавших физиологический раствор (в 1,20 раза [p<0,05] - пассивные, в 1,21 раза - активные особи).

Таким образом, интерлейкин-1р и интерлейкин-4 обладают однонаправленным действием на содержание глюкозы в крови крыс с разной поведенческой активностью как в исходном состоянии, так и при остром эмоциональном стрессе. Введение цитоки-нов приводило к снижению концентрации глюкозы в крови у нестрессированных крыс, но предупреждало тенденцию к развитию гипогликемии у животных при остром стрессорном воздействии. Модулирующее влияние противовоспалительного цитокина интерлейкина-4 на уровень глюкозы было более выражено, чем таковое у провоспалительного интерлейкина-1р.

ЛИТЕРАТУРА

1. Изменения гормонально-метаболических показателей плазмы крови крыс в остром периоде после общей управляемой гипертермиикак проявление синдрома гиперметаболизма / А.В. Ефремов, Ю.В. Пахомова, С.В. Мичурина, Е.А. Пахомов // Бюл. сибирской медицины. 2006. № 2. C. 84-90.

2. Кетлинский С.А. Цитокины / С.А. Кетлинский,

А.С. Симбирцев. СПб.: Фолиант, 2008. 552 с.

3. Коплик Е.В. Метод определения критерия устойчивости крыс к эмоциональному стрессу / Е.В.

Коплик // Вестн. новых мед. технологий. 2002. Т. 9,

№ 1. С. 16-18.

4. Перцов С.С. Сравнительный анализ действия цитокинов на состояние тимуса, надпочечников и селезенки у крыс с разными поведенческими характеристиками / С.С. Перцов, Е.В. Коплик, Л.С. Калиниченко // Бюл. эксперим. Биологии и медицины.

2010. Т. 150, №9. С. 244-247.

5. Руднов В.А. Клиническая значимость стрессорной гипергликемии при сепсисе и возможные пути ее коррекции / В.А. Руднов // Инфекции в хирургии.

2007. № 3. С. 14-19.

6. Судаков К.В. Эмоциональный стресс: теоретические и клинические аспекты / К.В. Судаков.

L.S. Kalinichenko, E.V. Koplik, S.S. Pertsov

comparative analysis of the effect of pro- and anti-inflammatory cytokines on the glucose content in the blood of rats with various resistance to emotional stress

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow

We compared the effect of a pro-inflammatory cytokine interleukin-1b and anti-inflammatory cytokine interleukin-4 on the glucose content in the blood of rats with different prognostic resistance to emotional stress. An intraperitoneal injection of the cytokines (5 ^g/kg) was followed by an increase in the glucose concentration in the blood of active and passive nonstressed rats. Pretreatment with interleukin-1b and interleukin-4 prevented a tendency to hypoglycemia in rats during acute stress exposure on the model of immobilization with simultaneous electrocutaneous stimulation of subliminal intensity. Hence, these cytokines have the same effects on the glucose level in the blood of rats with various behavioral activity under initial condition and after emotional stress.

Key words: interleukin-1p, interleukin-4, glucose, emotional stress, rats with different prognostic resistance to stress Адрес для переписки: e-mail: lkalina@yandex.ru

© Коллектив авторов, 2011.

УДК 616.12-008.331.1:616-008.9-092.19:616-036.82

Т.А. Кантур, Н.С. Юбицкая, К.К. Ходосова

влияние магнитолазеротерапии на липидный гомеостаз и инсулинорезистентность у больных артериальной гипертонией

Владивостокский филиал Учреждения РАМН Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, г. Владивосток.

Изучен липидный и углеводный состав сыворотки крови у больных артериальной гипертонией. Наличие дислипидемии и инсулинорезистентности явились обоснованием оптимизации медикаментозного лечения артериальной гипертонии путем применения магнитолазеротерапии. Доказано, что применение магнитола-зеротерапии в комплексе c эналаприлом корригирует состав сывороточных липидов, показатель инсулино-резистентности, повышает клинико-метаболическую эффективность медикаментозной гипотензивной.

Ключевые слова: артериальная гипертония, липидный обмен, инсулиноре-зистентность, магнитолазеротерапия.

В последние годы большое внимание уделяется лее значимыми считаются артериальная гипертония

выявлению и коррекции факторов риска развития (АГ), дислипидемия, ожирение и инсулинорезистент-

сердечно-сосудистых заболеваний. Среди них наибо- ность (ИР), объединенные в понятие метаболический

Волгоград: Комитет по печати и информации, 1997. 168 с.

7. Bedard S. Cytokines modulate glucose transport in skeletal muscle by inducing the expression of inducible nitric oxide synthase / S. Bedard, B. Marcotte, A. Marette // Biochem. J. 1997. № 2. P. 487-493.

8. Gadek-Michalska A. Prostaglandins and interleukin-1-beta in the hypothalamic-pituitary-adrenal response to systemic phenylephrine under basal and stress conditions / A. Gadek-Michalska, A.J. Bugajski, J. Bugajski // J. Physiol. Pharmacol. 2008. Vol. 59, № 3. P. 563-575.

9. Sobel D.O. Alpha-interferon inhibits the development of diabetes in NOD mice / D.O. Sobel, B. Ahvazi // Diabetes. 1998. Vol. 12. P.1867-1872.

10. Van Cromphaut S.J. Hyperglycaemia as part of the stress response: the underlying mechanisms / S.J. Van Cromphaut // Best. Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2009. Vol. 23, № 4. P. 375-386.