Механизм снижения массы тела у инсулинорезистентных животных под влиянием препарата «Диа-»

В соответствии с консенсусом Американской диабетологической ассоциации и Европейской ассоциации по изучению диабета первым шагом в лечении сахарного диабета должны быть мероприятия по изменению образа жизни, направленные на повышение физической активности, снижение массы тела, изменение пищевого поведения. Одним из возможных направлений в этой области является создание препаратов на основе гимнемы лесной (тропической лианы, длительное время использующейся в комплексной терапии сахарного диабета и ожирения) [7, 10—12]. В состав нового антидиабетического комплекса «Диа-β» помимо экстрак- та гимнемы лесной входят экстракт девясила и экстракт гребней винограда [4].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение влияния «Диа-β» на углеводный и жировой обмены у животных в условиях патологии (толерантность к глюкозе) при монотерапии препаратом и в комбинации с физическими нагрузками. Задачей исследования является изучение гипогликемической активности препарата и его влияние на динамику массы тела крыс на модели экспериментального ожирения, при комбинированном воздействии «Диа-β» и тренировочных нагру- зок в тесте принудительного плавания, а также на процессы всасывания глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике крыс.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на интактных и на белых беспородных крысах-самцах массой 420—440 г, согласно правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ З51000.3-96 и 51000.4-96). В работе использовались: нелекарственный препарат «Диа-р» (перорально, 280 мг/кг) [4]; диабетон (Сервье, Франция, 8 мг/кг); перфузионный буфер, содержащий 0,5 мМ олеиновой кислоты (Chemapol, Чехия), 5 мМ глюкозы (Реахим, Россия) и 10 мМ натрия таурохолата (Chemapol, Чехия) в растворе Рингера (pH 7,6; 37 оС) (Хемофарм, Югославия); нембутал (50 мг/кг). Концентрацию глюкозы определяли ферментативным способом, используя наборы «Глюкоза ФКД» (Россия). Измерение концентрации олеиновой кислоты проводили спектрофотометрическим методом при X 440 нм в кювете 10 мм [5].

Ожирение моделировали у крыс, находящихся на высококалорийной диете с повышенным содержанием жиров (более 80 % от общего калоража) и углеводов с высоким гликемическим индексом. Животных с ожирением тестировали на толерантность к углеводам (внутривенный и пероральный глюкозотолерантные тесты) [2, 5]. С целью изучения влияния препарата на массу тела при монотерапии, а также при сочетанном применении с физическими нагрузками, проводили исследования с использованием теста принудительного плавания (по схеме: 4 раза в неделю в неделю, по 30 минут, с нагрузкой 5 % от массы тела) и еженедельным контролем веса.

Для изучения влияния препарата на всасывание углеводов и жирных кислот осуществляли 30-минутную перфузию тонкого кишечника крыс при непрерывной циркуляции буфера через тонкую кишку крыс, с постоянной скоростью потока 3 мл/мин, и забором аликвот (по 0,5 мл) через каждые 15 минут [10]. Ингибиторный эффект поглощения вычислялся соотношением количества поглощенной олеиновой кислоты или глюкозы в контрольной пробе к экспериментальной пробе. Результаты исследований оценивали с использованием парного критерия Стьюдента с поправкой Бонферони ( p < 0,05), пакета программ Statistica 6.0 (StatSoft, США).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе оценки толерантности к углеводам у крыс с экспериментальной моделью ожирения наблюдается значительное снижение интенсивности утилизации глюкозы после внутривенного введения. Как результат, происходит достоверное увеличение площади под кривой концентрация глюкозы — время на 28,4 % и снижение критерия утилизации глюкозы (К-критерий) на 36,5 % по отношению к группе кон- троля. При проведении перорального теста толерантности к глюкозе отмечается сходная тенденция и регистрируется увеличение профиля гликемической кривой на 96,6 % (р < 0,04) по отношению к группе интактных крыс. Полученные данные свидетельствуют о развившемся синдроме толерантности глюкозе, в основе которого лежит понижение чувствительности тканей к инсулину и нарушение метаболизма глюкозы [1,2]. У животных, получавших препарат «Диа-р», наблюдалось ускорение процесса утилизации глюкозы периферическими тканями на 15,5 % и увеличением К-критерия на 44,7 % (p < 0,05). Выявлено отсутствие достоверных различий между диабетоном и изучаемым препаратом по влиянию на этот показатель.

После перорального введения глюкозы крысам с ожирением отмечается резкое повышение концентрации сахара в крови, при этом оно доходит до максимального уровня к 30-й минуте исследования, превышая исходные значения в 2,5 раза. Через 2 часа после введения «Диа-р» регистрировалось сокращение суммы площадей под гликемическими кривыми на 26,7 % по сравнению с контролем (рис. 1).

Рис 1. Влияние «Диа-р» (280 мг/кг) и диабетона (8 мг/кг) на уровень гликемии крыс с экспериментальным ожирением после пероральной нагрузки глюкозой в дозе 3 г/кг.

Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины

В группе крыс, получавших диабетон, также было зафиксировано значительное падение скорости роста концентрации глюкозы в плазме крови на 39,6% по сравнению с контролем. Полученные данные свидетельствуют, что ожирение, вызванное перееданием высокожирной пищи, способствует снижению чувствительности мышечной и жировой ткани к действию инсулина. Очевидно, этот процесс у грызунов с алиментарным ожирением развивается раньше, чем понижение рецепции инсулина, и обусловлен не нарушением гормоно-рецепторных взаимодействий, а дезорганизацией механизмов транспорта и метаболизма глюкозы, которые нормализуются после курсового применении «Диа-р».

В ходе проведения перфузии тонкого кишечника крыс в группе интактных животных выявлена зависимость количественного поглощения олеиновой кислоты и глюкозы в кишечнике крыс в зависимости от времени перфузии. Количество утилизированного углевода и ненасыщенной жирной кислоты было практически одинаковым в обоих аликвотах (74,0 и 10,8 µМ/л соответственно). В группе животных, получавших «Диа-β», количество поглощенной глюкозы к 15-й минуте понизилось на 23,1 %, а к 30-й минуте уменьшилось в 2 раза (р ≤ 0,05) по й                                 2).

Рис. 2. Влияние «Диа-β» на всасывание глюкозы в кишечнике крыс через 15 и 30 мин перфузии.

Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины

Вероятно, замедление скорости абсорбции углеводов под влиянием препарата обусловлено его воздействием на скорость диффузии глюкозы через слизистую оболочку кишечника и может быть вызвано супрессией Na+-зависимого транспорта [6, 7]. Уровень всасывания олеиновой кислоты в экспериментальной группе, получавшей «Диа-β», в ходе 1-й перфузии уменьшился на 33,5 % по сравнению с контролем ( p ≤ 0,05). Однако в течение следующего временного интервала наблюдения скорость абсорбции жирной кислоты замедлялась. Это может зависеть от того, что растворенная в мицелле таурохолата олеиновая кислота легко всасывается через мембрану энтероцита, а также от высокой скорости абсорбции жирной кислоты на носителе транспортной системы (40-kDa белок), который, имея высокую степень сродства со многими видами длинноцепочечных жирных кислот, индифферентен к глюкозе [10,12]. Кроме этого, наличие различных внутриклеточных механизмов утилизации обусловлено особенностями химического строения гимнемовых кислот, блокирующих независимо друг от друга транспортеры как глюкозы, так и жирных кислот [10].

При исследовании динамики веса животных с алиментарным ожирением в течение тренировочного цикла необходимо отметить, что в контрольной группе средний вес крыс практически не изменялся (±5,26 %). В экспериментальной группе, получавшей только «Диа-β», регистрировалось снижение веса по сравнению с контролем от 3,1 % на 1-й неделе до 7,9 % к концу эксперимента ( р ≤ 0,052). После недельного сочетанного применения «Диа-β» + физическая нагрузка вес животных снизился на 6,5 %, к 28-му дню наблюдений — на 17,8 %, р ≤ 0,05. Кроме того, у животных этой группы отмечалось уменьшение количества потребляемой высококалорийной пищи. Так, изменения этого показателя уже на 7-й день исследования составили 4,8 %, а через 4 недели — 15,9 % по сравнению с контрольной группой крыс ( р ≤ 0,05).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• 1.    При курсовом применении препарата «Диа-β» снижается всасывание глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике крыс, улучшается утилизация глюкозы периферическими тканями у животных с экспериментальным синдромом инсулинрезистентности.

• 2.    Применение «Диа-β» в комплексе с тренирующими физическими нагрузками способствует снижению массы тела и потребности в углеводах с высоким гликемическим индексом.