Метаболічні та функціональні зміни сітківки щурів із стрептозотоцин-індукованим діабетом за умов застосування ніацин-оксиетилидендифосфонату германію (МІГУ-4)

Автор(и)

  • В.Й. Кресюн Одеський національний медичний університет
  • Нора Джавад Аль-Надаві Одеський національний медичний університет

DOI:

https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202345560

Ключові слова:

експеримент, стрептозотоцин-індукований діабет, ретинопатія, ніацин-оксиетилидендифосфонату германію (МІГУ-4), оксидантний стрес, нейропротекція, сітківка

Анотація

Актуальність. Визначення показників функціонального стану сітківки за умов моделювання експериментального діабету дозволяє розробляти нові підходи фармакологічної корекції порушення зору. 

Мета. Вивчення динаміки метаболічних (перекисного окиснення ліпідів, антиоксидантного захисту) та функціональних (електроретинографічних (ЕРГ)) змін сітківки щурів з експериментальним стрептозотоцин-індукованим діабетом, за умов застосування ніацин-оксиетилидендифосфонату германію (МІГУ-4) та препарату порівняння – діазепаму.

Матеріл та методи. У щурів викликали діабет введенням стрептозотоцину (65,0 мг/кг) та через чотири тижні здійснювали двотижневе введення препаратів МІГУ-4 та діазепам. Реєстрували ЕРГ, визначали рівень малонового диальдегіду (МДА), супероксиддисмутази (СОД) та каталази (КТ ) в сітківці ока.

Результати. Вміст МДА в сітківці щурів із діабетом був вищим у 3,71 рази порівняно з групою контролю, активність СОД – вдвічі меншою, а активність каталази – на 31,5% нижчою (р<0,05). Застосування МІГУ-4 (25,0 мг/кг, в/очер) зменшувало вміст МДА на 63,2% у щурів із діабетом, збільшувало активність СОД на 41,9 % та каталази на 27,6% (р<0,05). На тлі застосування діазепаму (1,5 мг/кг), порівняно зі щурами з діабетом, вміст МДА був на 59,2% меншим, активність СОД та каталази більшими на 44,4% та 32,1% відповідно (р<0,05). У щурів з діабетом спостерігалось зменшення амплітуди b-хвилі ЕРГ на 39,2%, латентний період а- та b-хвиль перевищували показники у групі контролю на 23,4% та на 14,0% відповідно, а швидкість зростання амплітуди а-хвилі була меншою на 38,8 %, порівняно з контролем (р<0,05). Введення МІГУ-4 (25,0 мг/кг, в/очер), порівняно зі щурами з діабетом, викликало збільшення амплітуди b-хвилі, швидкості зростання а-хвилі на 29,7% та на 33,9 % відповідно (р<0,05). Діазепам (1,5 мг/кг, в/очер) спричиняв подібне збільшення зазначених показників на 25,0% та 30,0% відповідно (р<0,05).

Висновок. Стрептозотоцин-індукований діабет супроводжується порушеннями прооксидантно-антиоксидантного балансу тканини сітківки з підвищенням вмісту МДА, зниженням активності СОД та КТ, а також зниженням амплітуди хвилі b та зростанням латентного періоду виникнення хвиль ЕРГ.

Курсове застосування ніацин-оксиетилидендифосфонату германію (МІГУ-4) у дозі 25,0 мг/кг, в/очер забезпечує зниження вмісту МДА, зростання активності СОД та КТ, підвищення амплітуди хвиль ЕРГ. Відміна курсового застосування МІГУ-4 (25,0 мг/кг, в/очер) супроводжується послабленням показників тривожності щурів з діабетом у тесті «відкрите поле», у той час як на тлі відміни діазепаму (1,5 мг/мг, в/очер) тривожність посилюється. Виразність коригувального впливу МІГУ-4 відповідає виразності нейропротективного впливу діазепаму в дозі 1,5 мг/кг, в/очер.

Посилання

Kresyun NV. [Electroretinogram changes in rats with streptozotocin-induced diabetes under conditions of the use of alpha lipoic acid and avastin]. Odeskyi medychnyi zhurnal. 2014;2(142):32-6. Ukrainian.

Kresyun NV. [Neurodegenerative changes in retina of rats with streptozotocin-induced diabetes under different conditions of experimental treatment]. Zaporizkyi medychnyi zhurnal. 2014;4:21-5. Ukrainian.

Kresyun NV, Godlevskii LS. Superoxide dismutase and catalase activities in the retina during experimental diabetes and electric stimulation of the paleocerebellar cortex. Bull Exp Biol Med. 2014;158:206-8. doi: 10.1007/s10517-014-2723-6. https://doi.org/10.1007/s10517-014-2723-6

Kowluru RA, Kowluru A, Mishra M, Kumar B. Oxidative stress and epigenetic modifications in the pathogenesis of diabetic retinopathy. Prog Retin Eye Res. 2015;48:40-61. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2015.05.001

Godovan VV, Kresyun VJ. [State of cellular antioxidant protection system in galactosamine hepatitis and use of derivatives of oxy-ethylidene-diphosphonate germinate. Report 1]. Odeskyi medychnyi zhurnal. 2007;4(102):36-41. Ukrainian.

Godovan VV, Kresyun VJ. [State of cellular antioxidant protection system in galactosamine hepatitis and use of derivatives of oxy-ethylidene-diphosphonate germinate. Report 2]. Odeskyi medychnyi zhurnal. 2007;5(103):5-10. Ukrainian.

WadaT, HanyuT, Nozaki K, Kataoka K, Kawanti T, Asahi T, et al. Antioxidant activity of Ge-132, a synthetic organic germanium, on cultured mammalian cells. Biol Pharm Bull. 2018;5:749-53. doi: 10.1248/bpb.b17-00949. https://doi.org/10.1248/bpb.b17-00949

Voloshenkov DB, Kashchenko OA, Godovan VV, Shandra OA. [Impact of derivatives of germanium diphosphonate with nicotinamide, nicotine acid and magnesium on muscle rigidity, tremor and salivation in rats and mice]. Odeskyi medychnyi zhurnal. 2005;4 (90):21-4. Ukrainian.

Jozaa Z, Tamimi AL, Bin Mowyna MN, Al Faris NA, Alagal RI, El-kott AF, AL-Farga AM. Fisetin protects against streptozotocin-induced diabetic cardiomyopathy in rats by suppressing fatty acid oxidation and inhibiting protein kinase R. Saudi Pharm J. 2021 Jan; 29(1): 27-42. https://doi.org/10.1016/j.jsps.2020.12.003

Kraeuter AK, Guest PC, Sarnyai Z. The open field test for measuring locomotor activity and anxiety-like behavior. Methods Mol Biol. 2019;1916:99-103. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8994-2_9

Fernández Hurst N, Zanetti SR, Báez NS, Bibolini MJ, Bouzat C, Roth GA. Diazepam treatment reduces inflammatory cells and mediators in the central nervous system of rats with experimental autoimmune encephalomyelitis. J Neuroimmunol. 2017;313:145-51. https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2017.09.012

Durak IZ, Yurtarslanl O, Canbolat O, Akyo lA. A methodological approach to superoxide dismutase (SOD) activity assay based on inhibition of nitroblue tetrazolium (NBT) reduction. Clin Chim Acta. 1993;214(1):103-4. https://doi.org/10.1016/0009-8981(93)90307-P

Weydert CJ, Cullen JJ. Measurement of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase in cultured cells and tissue. Nat Protoc. 2010;5(1):51-66. https://doi.org/10.1038/nprot.2009.197

De Leon JAD, Borges CR. Evaluation of oxidative stress in biological samples using the thiobarbituric acid reactive substances assay. J Vis Exp. 2020; (159):10.3791/61122. https://doi.org/10.3791/61122

Lowry ON, Rosenbrough NJ, Tarr AL, Randall RJ. Protein measurement with the folin phenol reagent. J Biol Chem. 1951;193(1): 265-75. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)52451-6

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-04

Як цитувати

1.
Кресюн В, Аль-Надаві НД. Метаболічні та функціональні зміни сітківки щурів із стрептозотоцин-індукованим діабетом за умов застосування ніацин-оксиетилидендифосфонату германію (МІГУ-4). J.ophthalmol. (Ukraine) [інтернет]. 04, Вересень 2023 [цит. за 21, Травень 2024];(4):55-60. доступний у: https://ua.ozhurnal.com/index.php/files/article/view/33

Номер

№ 4 (2023): Офтальмологічний журнал

Розділ

Експериментальні дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Кресюн В. Й., Аль-Надаві Н.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Ця ліцензія дозволяє повторно використовувати, поширювати, переробляти, адаптувати та будувати на основі матеріалу на будь-якому носії або в будь-якому форматі за умови обов'язкового посилання на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі. Ліцензія дозволяє комерційне використання.

ПОЛОЖЕННЯ ПРО АВТОРСЬКІ ПРАВА 

Автори, які подають матеріали до цього журналу, погоджуються з наступними положеннями:

  1. Автори отримують право на авторство своєї роботи одразу після її публікації та назавжди зберігають це право за собою без жодних обмежень.
  2. Дата початку дії авторського права на статтю відповідає даті публікації випуску, до якого вона включена.

ПОЛІТИКА ДЕПОНУВАННЯ

  1. Редакція журналу заохочує розміщення авторами рукопису статті в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності і динаміці цитування.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження статті у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом за умови збереження посилання на первинну публікацію у цьому журналі.
  3. Дозволяється самоархівування постпринтів (версій рукописів, схвалених до друку в процесі рецензування) під час їх редакційного опрацювання або опублікованих видавцем PDF-версій.
  4. Самоархівування препринтів (версій рукописів до рецензування) не дозволяється.