РЕАКЦИЯ ОСТРОВКОВЫХ И ВНЕОСТРОВКОВЫХ ЭНДОКРИНОЦИТОВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА 1 И 2 ТИПА

УДК 616.008

DOI: 10.22138/2500-0918-2018-15-3-405-412

А.В. Белоусова, К.В. Соколова, И.Ф. Гетте,С.Ю. Медведева, И.Г. Данилова, В.А. Черешнев

Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация;
Институт медицинских клеточных технологий, г. Екатеринбург, Российская Федерация

Резюме. Цель исследования — оценить и сравнить патологические изменения островкового аппарата поджелудочной железы при моделировании сахарного диабета по данным морфометрии и биохимических тестов. Материалы и методы. Получены модели сахарного диабета 1 типа (СД1) введением крысам-самцам линии Wistar аллоксана в дозе 170 мг/кг и 2 типа (СД2) введением никотинамида 110 мг/кг и стрептозотоцина 65 мг/кг, проведены гистологические и иммуногистохимические исследования, а также биохимические тесты, подтверждающие развитие сахарного диабета 1 и 2 типов. Результаты. В обеих группах СД1 и СД2 на фоне увеличения уровня глюкозы уменьшалось количество панкреатических островков, содержание в них ?-клеток и инсулина. В модели СД1 уменьшение количества островковых ?-клеток, содержания инсулина в ?-клетках и в агломератах внеостровковых клеток сопровождалось снижением уровня инсулина в плазме крови и накоплением гликированного гемоглобина. В модели СД2 на фоне уменьшения количества ?-клеток и снижения уровня инсулина в островках увеличивалось количество одиночных внеостровковых инсулинсинтезирующих клеток, что способствовало поддержанию в норме уровня инсулина в плазме крови и подтверждалось отсутствием накопления гликированного гемоглобина. Выводы. Эксериментальная модель стрептозотоцин-нкотинамид позволяет получить изменения, характерные для СД 2 типа, такие, как гипергликемия при нормальном уровне инсулина в плазме крови, уровень которого в данной модели поддерживается за счет увеличения количества одиночных внеостровковых инсулинсинтезирующих клеток и сохраняющейся в норме продукции инсулина в агломератах внеостровковых инсулинсинтезирующих клеток. В аллоксановой модели СД 1 типа гипергликемия сопровождается накоплением гликированного гемоглобина и мочевины, а уменьшение продукции инсулина отмечается не только в островках, но и в агломератах внеостровковых инсулинсинтезирующих клеток, что подтверждается сниженным содержанием инсулина в плазме крови крыс.

Ключевые слова: сахарный диабет, ?-клетки, панкреатические островки, внеостровковые инсулиноциты

Дата поступления 05.04.2018

Образец цитирования:
Белоусова А.В., Соколова К.В., Гетте И.Ф., Медведева С.Ю., Данилова И.Г., Черешнев В.А. Реакция островковых и внеостровковых эндокриноцитов при моделировании сахарного диабета 1 и 2 типа. Вестник уральской медицинской академической науки. 2018, Том 15, №3, с. 405–412, DOI: 10.22138/2500-0918-2018-15-3-405-412

ЛИТЕРАТУРА
1. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Патофизиология. т. 2. Основы патохимии. Санкт-Петербург: Элби-СПб; 2001. 687 с. 
2. Chen T., Gao J., Xiang P., Chen Y., Ji J., Xie P., Wu H., Xiao W., Wei Y., Wang S., Lan .L., Ji H., Yan T. Protective effect of platycodin D on liver injury in alloxan-induced diabetic mice via regulation of Treg/Th17 balance. Int. Immunopharmacol. 2015; 26 (2): 338-348.
3. Like A.A., Rossini A.A. Streptozotocin-induced pancreatic insulitis: new model of diabetes mellitus. Science. 1976; 193: 415–417.
4. Malaisse W. Alloxan toxicity to the pancreatic B-cell. Biochem Pharmacol. 1982; 31: 3527–3534.
5. Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat pancreas. Physiol. Res. 2001; 50: 536–546.
6. Lenzen S. The mechanisms of alloxan- and streptozotocin-induced diabetes (Review). Diabetologia. 2008; 51: 216-226.
7. Можейко Л.А. Экспериментальные модели для изучения сахарного диабета. Часть II. Хирургический, Стрептозотоциновый и дитизоновый диабет. Журнал Гродненского государственногог медицинского университета. 2013; 4: 5-10.
8. Спасов А.А., Воронкова М.П., Сингур Г.Л., Чепляева Н.И., Чепурнова М.В. Экспериментальная модель сахарного диабета типа 2. Биомедицина. 2011; 3: 12-18.
9. Sharma R., Dave V., Sharma S., Pankaj J., Sachdev Y. Experimental Models on Diabetes: A Comprehensive Review. International Journal of Advances in Pharmaceutical Sciences. 2013; 4: 1-8.
10. Islam M. S., Loots D.T. Experimental rodent models of type 2 diabetes: a review. Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology. 2009; 31: 249-261.
11. Mezza T., Kulkarni R.N. The regulation of pre- and post-maturational plasticity of mammalian islet cell mass. Diabetologia. 2014; 57(7): 1291-303.
12. Shimoda M., Chen S., Noguchi H., Matsumoto S., Grayburn P.A. Neurogenic differentiation 1 directs differentiation of cytokeratin 19-positive human pancreatic nonendocrine cells into insulin-producing cells. Transplant Proc. 2010; 42(6):2071-4. doi: 10.1016/j.transproceed.2010.05.114.
13. Yatoh S., Dodge R., Akashi T., Omer A., Sharma A., Weir G.C., Bonner-Weir S. Differentiation of affinity-purified human pancreatic duct cells to beta-cells. Diabetes. 2007; 56(7):1802-9. doi:10.2337/db06-1670.
14. Данилова И.Г., Гетте И.Ф. Способ моделирования аллоксанового диабета. Патент на изобретение №2534411; 2014.
15. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Кремянская В.М. Лечение сахарного диабета и его осложнений. Руководство для врачей. М.: Медицина; 2005: 5-31.
16. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.Ф. Эндокринология: учебник для вузов. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2007.
17. Яглов В. В., Яглова Н. В. Актуальные проблемы биологии ациноостровковых клеток поджелудочной железы. Вестник Российской академии медицинских наук. 2010; 7: 28-35.

Авторы
Белоусова Анна Викторовна
Младший научный сотрудник
a1b2v3@mail.ru

Соколова Ксения Викторовна
Лаборант-исследователь
Kssocolova@bk.ru

Гетте Ирина Федоровна
К.б.н., старший научный сотрудник
i.goette@yandex.ru

Медведева Светлана Юрьевна
К.м.н., ведущий научный сотрудник
Medvedeva-ran@yandex.ru

Данилова Ирина Георгиевна
Д.б.н., профессор, зав. Лабораторией
Ig-danilova@yandex.ru

Черешнев Валерий Александрович
Д.м.н., профессор, академик, главный научный сотрудник
secretar@iip.uran.ru

Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, Лаборатория морфологии и биохимии
Российская Федерация, 620049, г. Екатеринбург ул. Первомайская, д.106