ВЛИЯНИЕ КЕТОГЕННОЙ ДИЕТЫ НА ЛЕЙКОЦИТАРНУЮ ФОРМУЛУ, СТАБИЛЬНОСТЬ И АКТИВНОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА МЫШЕЙ

УДК 612.397:576.08
DOI: 10.22138/2500-0918-2023-20-3-31-41

Е.А. Калаева¹, В.Н. Калаев¹, И.В. Блаженов¹, М.С. Нечаева²,
О.Ю. Мальцева³, И.В. Новикова³

¹ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»,
г. Воронеж, Российская Федерация;
² ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет
имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации,
г. Воронеж, Российская Федерация;
³ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий,
г. Воронеж, Российская Федерация

Резюме. Несмотря на довольно длительную историю применения и исследования эффектов кетогенной диеты, многие аспекты ее действия на организм до настоящего времени остаются малоизученными. Цель — исследование воздействия кетогенной диеты на стабильность и активность генетического аппарата клеток и лейкоцитарную формулу крови. Материалы и методы. В качестве объекта исследования были использованы самцы мышей линии C57BL/6 в возрасте 8 недель, которые были разделены на две группы — контрольную и экспериментальную. В течение 14 дней контрольная группа получала стандартную диету, а экспериментальная получала кетогенную диету. Был проведен микроядерный тест эритроцитов, подсчет ядрышек в лимфоцитах и рассчитана лейкоцитарная формула крови крыс. Результаты. Установлено, что у животных, получавших кетогенную диету, доля эритроцитов с тельцами Жолли в 18,7 раз выше, чем у мышей контрольной группы, получавших стандартный рацион. Диета не вызывала изменений ядрышковой активности в лимфоцитах периферической крови мышей. Было обнаружено незначительное повышение уровня нейтрофилов у мышей из опытной группы по сравнению с контролем, вероятно, индуцированное изменением биохимического состава крови (кетодиета имитирует состояние после голодания или тяжелой физической нагрузки, которые могут сопровождаться незначительной нейтрофилией). Выявлено существенное повышение доли эритроцитов с микроядрами в периферической крови животных опытной группы. Заключение. Таким образом, кетогенная диета не влияла на ядрышковую активность лимфоцитов, не приводила к патологическим изменениям лейкоцитарной формулы крови, но обладала заметным кластогенным эффектом на эритроциты периферической крови мышей. Это может быть обусловлено нарушением созревания клеток в условиях жесткого дефицита основного источника энергии для красных кровяных клеток — глюкозы и невозможностью использования кетоновых тел в качестве энергетического субстрата.

Ключевые слова: кетогенная диета, лейкоцитарная формула, микроядра, тельца Жолли, эритроциты, ядрышки

Конфликт интересов отсутствует.
Контактная информация автора, ответственного за переписку:
Калаев Владислав Николаевич
dr_huixs@mail.ru
Дата поступления: 03.08.2023
Образец цитирования:
Калаева Е.А., Калаев В.Н., Блаженов И.В., Нечаева М.С., Мальцева О.Ю., Новикова И.В. Влияние кетогенной диеты на лейкоцитарную формулу, стабильность и активность генетического материала мышей. [Электронный ресурс] Вестник уральской медицинской академической науки. 2023, Том 20, № 3, с. 31–41, DOI: 10.22138/2500-0918-2023-20-3-31-41

ЛИТЕРАТУРА
1. Лихачев С.А., Зайцев И.И., Куликова С.Л., Белая С.А., Назарова О.П., Попова М.В. Применение кетогенной диеты для лечения фармакорезистентной эпилепсии у детей в Республике Беларусь: первый опыт. Неврология и нейрохирургия. Восточная Европа. 2017; 3: 399–409.
2. Kuchkuntla A.R., Shah M., Velapati S., Gershuni V.M., Rajjo T., Nanda S., et al. Ketogenic Diet: an Endocrinologist Perspective. Curr Nutr Rep. 2019; 8: 402-410. doi: https://doi.org/10.1007/s13668-019-00297-x.
3. Jensen N.J., Wodschow H.Z., Nilsson M., Rungby J. Effects of Ketone Bodies on Brain Metabolism and Function in Neurodegenerative Diseases. Int J Mol Sci. 2020; 20;21(22): 8767. doi: https://doi.org/10.3390/ijms21228767.
4. Merlotti D., Cosso R., Eller-Vainicher C., Vescini F., Chiodini I., Gennari L., et al. Metabolism and Ketogenic Diets: What about the Skeletal Health? A Narrative Review and a Prospective Vision for Planning Clinical Trials on this Issue. Int J Mol Sci. 2021; 22 (1): 435. doi: https://doi.org/10.3390/ijms22010435.
5. Valente-Silva P., Lemos C., Köfalvi A., Cunha R.A., Jones J.G. Ketone bodies effectively compete with glucose for neuronal acetyl-CoA generation in rat hippocampal slices. NMR Biomed. 2015; 28: 1111-1116. doi: https://doi.org/10.1002/nbm.3355.
6. Иванникова Е.В., Алташина М.В., Трошина Е.А. Кетогенная диета: история возникновения, механизм действия, показания. Проблемы эндокринологии. 2021; 68 (1): 49-72. doi:10.14341/probl12724.
7. McCue M.D. Starvation physiology: Reviewing the different strategies animals use to survive a common challenge. Comp. Biochem. Physiol. 2010; 156: 1-18. doi: https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2010.01.002.
8. Schwingshackl L., Chaimani A., Hoffmann G., Schwedhelm C., Boeing H. A network meta-analysis on the comparative efficacy of different dietary approaches on glycaemic control in patients with type 2 diabetes mellitus. Eur J Epidemiol. 2018; 33: 157-170. doi: https://doi.org/10.1007/s10654-017-0352-x.
9. Ненартович И.А. Кетогенная диета: биохимическая основа и «техника безопасности». Лечебное дело: научно-практический терапевтический журнал. 2020; 4 (74): 60-66.
10. Ненартович И.А. Реалии и перспективы кетогенной диеты в клинической практике. Лечебное дело: научно-практический терапевтический журнал. 2021; 1 (76): 66-72.
11. Каминарская Ю.А. Диетотерапия при гестационном сахарном диабете: что говорят научные данные? Клиническое питание и метаболизм. 2021; 2 (4): 202–214. doi: https://doi.org/10.17816/clinutr105653.
12. Sussman D, Ellegood J, Henkelman M. A gestational ketogenic diet alters maternal metabolic status as well as offspring physiological growth and brain structure in the neonatal mouse. BMC Pregnancy Childbirth. 2013; 13: 198. doi: 10.1186/1471-2393-13-198.
13. Sussman D., van Eede M., Wong M.D., Adamson S.L., Henkelman M. Effects of a ketogenic diet during pregnancy on embryonic growth in the mouse. BMC Pregnancy Childbirth. 2013; 13: 109. doi: 10.1186/1471-2393-13-109.
14. Ильинских Н.Н. Микроядерный анализ в оценке цитогенетической нестабильности / Н.Н. Ильинских, А.С. Ксенц, Е.Н. Ильинских и [др.] Томск. Изд-во ТГПУ 2011. 312 с.
15. Калаев В.Н., Нечаева М.С., Калаева Е.А. Микроядерный тест буккального эпителия ротовой полости человека: монография. Воронежский государственный университет. Воронеж: Издательский дом ВГУ; 2016. 136.
16. Howell W. Black D. Controlled silver staining of nucleus organizer regions with a protective colloidal developer: in a one step method. Experientia. 1980; 36: 1014–1015.
17. Theml H., Diem H., Haferlach T. Color Atlas of Hematology. Practical Microscopic and Clinical Diagnosis: 2nd revised edition. Stuttgart. New York: Thieme; 2004. 198.
18. Калаева Е.А., Артюхов В.Г., Калаев В.Н. Теоретические основы и практическое применение математической статистики в биологических исследованиях и образовании: учебник. Воронежский государственный университет. Воронеж: Издательский дом ВГУ; 2016. 284.
19. Кравченко И.Н., Хохлова О.Н., Кравченко Н.Н., Пужалин А.Н., Дьяченко И.А., Мурашев А.Н. Гематологические показатели свободных от патогенной флоры крыс CD (Sprague Dawley) и мышей CD1 в норме. Биомедицина. 2008; 2: 20–30.
20. Sears D.A., Udden M.M. Howell–Jolly bodies: a brief historical review. Am. J. Med. Sci. 2011; 343: 407–409.
21. Luzhna L., Kathiria P., Kovalchuk O. Micronuclei in genotoxicity assessment: from genetics to epigenetics and beyond. Front. Genet. 2013; 4: 131–148.
22. Белугин С.Н. Экологическая медицина: терминологический словарь Минск.: БГМУ; 2015. 231.
23. Нужный В.П., Савчук С.А. Токсичность алкогольных напитков и ацетон. Токсикологический вестник. 2005; 5: 22–25.
24. Кленовицкий П.М., Иолчиев Б.С., Жилинский М.А., Багиров В.А., Онкорова Н.Т., Гришин В.Н. Анализ ядрышек в интактных лимфоцитах периферической крови разных видов млекопитающих. Достижения науки и техники АПК. 2015; 12: 92-94
25. Амиров Д.Р., Тамимдаров Б.Ф., Шагеева А.Р. Клиническая гематология животных: Учебное пособие. Казань.: Центр информационных технологий КГАВМ; 2020. 134.

Авторы
Калаева Елена Анатольевна
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»
Кандидат биологических наук, доцент кафедры биофизики и биотехнологии
kalaevae@gmail.com
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3668-0816
Воронеж, Российская Федерация

Калаев Владислав Николаевич
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»
Доктор биологических наук, профессор кафедры генетики, цитологии и биоинженерии
dr_huixs@mail.ru
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4247-4509
Воронеж, Российская Федерация

Блаженов Игорь Владимирович
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»
Студент 3 курса медико-биологического факультета кафедры генетики, цитологии и биоинженерии
blazhenov02@mail.ru
ORCID ID: https://orcid.org/0009-0007-8217-3413
Воронеж, Российская Федерация

Нечаева Марина Сергеевна
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации,
Кандидат биологических наук, доцент кафедры нормальной физиологии
MAR-Y-ANA@yandex.ru,
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4880-6751
Воронеж, Российская Федерация

Мальцева Оксана Юрьевна
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий
Кандидат технических наук, доцент кафедры биохимии и биотехнологии
ksenia2002@list.ru
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3815-123X
Воронеж, Российская Федерация

Новикова Инна Владимировна
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий
Доктор технических наук, профессор кафедры технологии бродильных и сахаристых производств
noviv@list.ru
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-2360-5892
Воронеж, Российская Федерация