Статья: Изучение фармакологической гипогликемической активности липосомальных форм производных 3-гидроксипиридина на модели стероидного диабета

ИЗУЧЕНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЛИПОСОМАЛЬНЫХ ФОРМ ПРОИЗВОДНЫХ 3-ГИДРОКСИПИРИДИНА НА МОДЕЛИ СТЕРОИДНОГО ДИАБЕТА

С.В. Шокина, Т.В. Уланова, Д.А. Зиняков

Аннотация

Актуальность и цели. Актуальность поиска возможностей лечения сахарного диабета не вызывает сомнений в связи с тем, что несмотря на активные разработки способов лечения данного недуга (и огромные финансовые вложения, направленные в данную отрасль здравоохранения), у большинства пациентов, обращающихся за помощью в медицинские учреждения, к большому сожалению, уже имеются осложнения в органах-мишенях диабета. Своевременное назначение заместительной инсулинотерапии и пероральных гипогликемических средств зачастую улучшает качество жизни больных, но не снижает значительно процент осложнений и не приводит к увеличению продолжительности жизни пациентов. Учитывая вышеизложенное, необходимо продолжать поиск новых лекарственных препаратов, способных влиять на патогенез обменных нарушений при сахарном диабете, а следовательно, и снижать частоту осложнений, уменьшать затраты на лечение и стараться увеличить продолжительность жизни пациентов.

Материалы и методы. Для проведения исследования использовали 54 аутбредных крыс, достигших половозрелости, массой 175-195 г, содержащихся в помещении вивария в комфортных условиях; у животных был искусственно вызван сахарный диабет. С целью формирования сахарного диабета животным внутримышечно вводили раствор дексаметазона в дозе 125 мкг/кг, затем на протяжении двух недель в опытных группах совместно с инъекциями дексаметазона вводили исследуемые препараты.

Результаты. Липосомальные формы никотината 3-ГП и фумарата 3-ГП достоверно снижают уровень глюкозы крови на фоне индуцированного диабета. Терапия данными соединениями позволила улучшить фенотипические признаки подопытных животных.

Выводы. В результате проведенного исследования была доказана гипогликемическая активность фумарата 3-ГП и никотината 3-ГП, что сопровождалось улучшением внешних признаков и отсутствием летальности подопытных животных.

Ключевые слова: дексаметазоновый сахарный диабет, липосомы, фумарат 3-ГП, никотинат 3-ГП.

Abstract

S. V. Shokina, T. V. Ulanova, D. A. Zinyakov

A STUDY OF PHARMACOLOGICAL HYPOGLYCEMIC ACTIVI- TY OF LIPOSOMAL FORMS OF DERIVATIVES OF 3-HYDROXYPYRIDINE ON A MODEL OF STEROID DIABETES

Background. The relevance of the search of treatment options for diabetes mellitus is not in doubt due to the fact that, despite the active development of methods for treating this ailment (and the huge financial investments directed to this healthcare industry), the majority of patients seeking medical help, unfortunately, already have complications in the organs targeted by diabetes. The timely appointment of insulin replacement therapy and oral hypoglycemic agents often improves the quality of life of patients, but does not significantly reduce the percentage of complications and does not increase the life expectancy of patients. Given the above, it is necessary to continue the search for new drugs that can affect the pathogenesis of metabolic disorders in diabetes mellitus, and therefore reduce the frequency of complications, reduce treatment costs and try to increase the patients' life span

Materials and methods. For the study, 54 outbred Wistar rats, having reached maturity, weighing 175-195 g, contained in the vivarium under comfortable conditions, were used; in animals, diabetes was artificially induced. In order to form diabetes mellitus, the animals were intramuscularly injected with a solution of dexamethasone at a dose of 125 pg / kg, then for two weeks in the experimental groups, the studied drugs were administered together with dexamethasone injections.

Results. Liposomal forms of 3-GP nicotinate and 3-GP fumarate significantly reduce blood glucose levels against the background of induced diabetes. The therapy with these compounds has improved the phenotypic characteristics of experimental animals.

Conclusions. As a result of the study, the hypoglycemic activity of 3-GP fumarate and 3-GP nicotinate was proved, which was accompanied by an improvement in external signs and the absence of mortality in the experimental animals.

Keywords: dexamethasone diabetes mellitus, liposomes, 3-GP fumarate, 3-GP nicotinate.

Введение

С каждым годом людей, страдающих сахарным диабетом, становится больше. Среди разновидностей диабета все чаще диагностируется стероидный диабет. Это инсулинозависимая форма заболевания, которая способна развиться у пациентов разного возраста. Он возникает по многим причинам, но, как правило, из-за патологий, требующих длительного приема определенных лекарств, вследствие чего в организме происходит снижение уровня инсулина и разрушение бета-клеток поджелудочной железы. Стоит признать, что те же кортикостероиды частично помогают органу синтезировать инсулин, но иногда риски не совсем оправданы [1]. В большинстве случаев, чтобы устранить и без того нечеткую симптоматику стероидного диабета, требуется целый комплекс мер: терапевтических, хирургических и т.д. Основным шагом в этом направлении является нормализация уровня сахара в крови и выявление причин, вызвавших заболевание. Если бета-клетки поджелудочной железы еще не полностью атрофированы, то со временем ее возможно восстановить, а значит, улучшится самочувствие больного и увеличится продолжительность его жизни. В крайнем случае инсулинотерапия останется пожизненной.

Цель работы: исследовать метаболическую активность фумарата 3-ГП, никотината 3-ГП и их липосомальных форм на фоне индуцированного дексаметазоном диабета.

Исходя из цели, поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать литературу по данной теме.

2. Изучить действие соединений и препаратов сравнения на уровень гликемии крыс при стероидном диабете.

3. Оценить выживаемость, а также внешние признаки подопытных животных.

Объект исследования: аутбредные крысы Wistar, достигшие половозрелости, массой 175-195 г, разделенные на шесть групп и содержащиеся в стандартных условиях при свободном доступе к еде и воде (табл. 1).

Таблица 1 Данные экспериментального исследования

Предмет исследования: полученная из хвостовой вены кровь подопытных животных с индуцированным дексаметазоновым диабетом без терапии (контрольная группа) и на фоне терапии изучаемыми соединениями.

Гипотеза исследования: фумарат 3-ГП, никотинат 3-ГП и их липосомальные формы оказывают сахароснижающее действие при дексаметазоновом диабете, а также улучшают внешние признаки экспериментальных животных.

Методы исследования. При исследовании использовались практические методы: все данные получены опытным путем. Эксперимент, в которых использовали лабораторных животных, соответствовал «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных».

Этилметилгидроксипиридина сукцинат («Мексидол») и глибенкламид приобретали в одной из ближайших аптек. Фумарат 3-ГП и никотинат 3-ГП были произведены в Институте физики и химии Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева. Липосомы извлечены из холестерина и лецитина методом обращения фаз [2]. Инкапсуляцию соединения проводили пассивной загрузкой.

Были изучены внешние признаки подопытных животных (табл. 2).

Таблица 2 Критерии оценки фенотипических признаков тяжести течения стероидного диабета у экспериментальных животных

По окончании эксперимента животные подвергались декапитации под фторотановым наркозом. Уровень глюкозы в крови определяли с помощью электронного глюкометра «Accu Check performa». Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью редактора электронных таблиц Microsoft Excel на персональном компьютере. Анализ данных включал расчеты средних арифметических значений (М), ошибок средних (±m), достоверности различия средних арифметических (р) с помощью /-критерия Стьюдента. Необходимыми считали различия при р < 0,05.

Результаты

Изучение влияния исследуемых соединений на уровень гликемии

На фоне введения дексаметазона (контрольная группа аутбредных крыс Wistar) показатель гликемии сыворотки крови составил 14,4 ± 1,04 ммоль/л, при этом показатель был достоверен (глюкоза сыворотки крови интактных крыс Wistar - 3,29 ± 0,16 ммоль/л) по сравнению с интактными крысами (табл. 3).

Применение глибенкламида обеспечило сохранность средних показателей гликемии аутбредных крыс Wistar в пределах нормы (4,52 ± 0,27 ммоль/л). При использовании этилметилгидроксипиридина сукцината уровень сахара снижался на 40 % по сравнению с контрольной группой. Липосомальная форма глюкозы в группе никотината 3-ГП составила 8,28 ± 0,58 ммоль/л, а в группе этилметилгидроксипиридина сукцината была 8,58 ± 0,4 ммоль/л, р < 0,05). Применение липосомальной формы никотината 3-ГП способствовало пограничному с нормой значению гликемии (рис. 1). При этом показатель уровня глюкозы был на 26 % достоверно ниже в сравнении с применением субстанции.

Таблица 3 Уровень глюкозы сыворотки крови исследуемых животных

Примечание. * - достоверность по отношению к интактной группе (р < 0,05); ** - достоверность к контрольной группе (р < 0,05).

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

Рис. 1. Показатели уровня гликемии экспериментальных животных при стероидном диабете на фоне применения исследуемых субстанций и препаратов сравнения:

1 - контроль; 2 - липосомальная форма фумарата 3-ГП 50 мг/кг; 3 - липосомальная форма никотината 3-ГП 50 мг/кг; 4 - этилметилгидроксипиридина сукцинат 50 мг/кг в/м; 5 - глибенкламид 5 мг/кг перорально

Примечание. ** - достоверность по отношению к группе контроля (р < 0,05).

Наибольшего снижения уровня гипергликемии удалось добиться с использованием липосомальной формы фумарата 3-ГП (на 61 %). Здесь эффект также более выражен, чем на фоне применения обычной формы. Такая разница в действии различных форм одного препарата непосредственно связана с более высокой биодоступностью липосомальной формы и наличием у липосомальной капсулы мембраностабилизирующего эффекта [3]. Будущие исследования позволят уточнить механизм усиления сахароснижающего действия при использовании липосомальной формы никотината 3-ГП.

Изучение влияния исследуемых соединений на внешние
признаки экспериментальных животных

Глюкокортикоиды, несомненно, влияют на метаболические процессы в организме и, в первую очередь, на уровень глюкозы в крови. При приеме стероидных препаратов часто отмечаются побочные действия, связанные с нарушением минерального и белкового обменов: гипернатриемия (и, как следствие, возникают периферические отеки), гипокалиемия и гипокальциемия (появляются спазмы мышц и утомляемость). Длительный прием гормонов приводит к появлению более тяжелых патологических состояний [4].