О роли липидного метаболизма и липидной пероксидации в развитии нарушений в сетчатке крыс при диабете II типа с миопией
DOI:
https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201955663Ключові слова:
депривационная миопия, диабет II типа, сетчатка, показатели липидного обмена, перекисное окисление липидов, крысы, экспериментАнотація
Актуальность. В настоящее время имеются данные о роли дислипидемии и усилении процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в патогенезе диабетической ретинопатии (ДР). Однако патогенетические механизмы, которые могут объяснить наличие связи между основными показателями липидного обмена и развитием ДР, особенно миопии высокой степени, остаются до конца не изученными.
Цель. Выявить особенности патогенетических механизмов развития диабета второго типа при сопутствующей миопии при исследовании показателей липидного обмена и перекисного окисления липидов в крови и сетчатке крыс со стрептозотоциновым диабетом и депривационной миопией.
Материал и методы. Исследования проведены на крысах линии Вистар. Было сформировано четыре группы: 1˗я с осевой миопией (n=15); 2˗я с диабетом (n=15); 3˗я с миопией и диабетом (n=15); 4˗я – контрольная (интактные животные, n=10). Осевую миопию вызывали у 30 животных двухнедельного возраста путем блефарорафии обоих глаз по Beuerman R.W. et al. (2010), которые на протяжении 14 дней находились в условиях сниженного освещения. По истечении этого срока швы с век снимали. Через 2 недели у 15 крыс в группе с осевой миопией и 15 интактных крыс моделировали стрептозотоциновый диабет II типа пятикратным внутрибрюшинным введением субдиабетических доз стрептозотоцина (15,0 мг/ кг массы) в течение 5 дней. Животные контрольной группы содержались в условиях природного освещения. Критерием развития диабета служило повышение уровня глюкозы выше 4,5 ммоль/л. Через два месяца животных выводили из эксперимента и для оценки степени развития миопии post mortem измеряли длину передне-задней оси глазного яблока с помощью цифрового штангенциркуля (Topex). В плазме крови крыс определяли содержание общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой (ХС ЛПВП) и низкой плотности (ХС ЛПНП), диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА), в сетчатке – уровень ДК и МДА и рассчитывали индексы атерогенности. Данные статистически обрабатывали c использованием параметрического метода t-критерия Стьюдента с помощью программы Statistica.
Результаты. Выявлены выраженные нарушения показателей липидного обмена (повышение уровня ОХ, ХС ЛПНП, ТГ и снижение ХС ЛПВП) и их соотношения в плазме крови крыс при стрептозотоциновом диабете и при сочетании миопии и диабета. В группе животных с депривационной миопией существенных изменений уровня ОХ, ТГ, ХС ЛПНП и ХС ЛПВП не выявлено, что свидетельствует об отсутствии нарушений липидного обмена при развитии миопического процесса. В наших исследованиях не выявлено достоверной разницы между показателями липидограммы у животных с моделью диабета и при сочетании моделирования диабета и миопии. Исследования показателей ПОЛ при депривационной миопии выявили статистически незначимое повышение уровня МДА и ДК – как в плазме крови, так и в сетчатке крыс с миопией по отношению к контролю. Моделирование стрептозотоцинового диабета вызвало значительное изменение содержания продуктов ПОЛ в плазме крови и сетчатке крыс. Уровень МДА в сетчатке крыс при диабете был повышен в 3,8 раза (р<0,001), а при моделировании стрептозотоцинового диабета на фоне миопии в 4,6 раза (р<0,001) по отношению к контрольной группе. Аналогичные изменения отмечались и при анализе содержания ДК в сетчатке крыс: повышение на 118,8% (р<0,001) при диабете и на 169,4% (р<0,001) при диабете на фоне миопии относительно контроля. Сопоставление уровня продуктов ПОЛ в сетчатке у крыс с диабетом на фоне миопии относительно группы только с диабетом показало наличие статистически незначимых изменений.
Выводы. Выявлено нарушение уровня показателей липидного обмена в периферической крови как при стрептозотоциновом диабете, так и при диабете в сочетании с осевой миопией. Не установлено значимой разницы маркеров липидного метаболизма между группами с диабетом и диабетом на фоне осевой миопии. Наличие осевой миопии не ухудшает состояние липидного обмена при стрептозотоциновом диабете у крыс. Экспериментально подтверждена активация процессов ПОЛ (повышение уровня ДК и МДА) в плазме крови и сетчатке глаз крыс при стрептозотоциновом диабете, а также доказана активация этого механизма при диабете, развившемся на фоне осевой миопии. Достоверной разницы между показателями ПОЛ в группах диабет и диабет на фоне миопии не выявлено.
Посилання
1.[Diabetes Mellitus: acute and chronic complications]. Edited by Dedov I.I., Shestakova M.V. Moscow: Med. Inform. Agenstvo;2012. 480p. In Russian.
2.Chang YC, Wu WC. Dyslipidemia and Diabetic Retinopathy. The Review of Diabetic Studies. 2013;10(2-3):121-32.https://doi.org/10.1900/RDS.2013.10.121
3.Mikaeliyan NP, Gurina AE, Nguen NZ et al. [The relationship between process of peroxidation of lipids, activity of antioxidant system and fatty-acid composition of blood in patients with diabetes mellitus type I and under its complications]. Ros. Med. Zhurn. 2014;4:33-8. In Russian.
4.Mikaelyan NP, Potemkin VV. [The metabolic disorders in membrane of erythrocytes and insulin-binding activity of blood cells in patients under obesity and diabetes mellitus type II]. Ros. Med. Zhurn. 2017;23(4):201-4. In Russian.https://doi.org/10.18821/0869-2106-2017-23-4-201-204
5.Aldebasi YH, Mohieldein АН, Almansour YS, Almutairi BL. Dyslipidemia and lipid peroxidation of Saudi type 2 diabetics with proliferative retinopathy. Saudi Med. J. 2013;34(6): 616-22.
6.Zhou Yue, Changyun Wang, Ke Shi et al. Relationship between dyslipidemia and diabetic retinopathy A systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2018; Sep; 97(36): e12283. Published online 2018 Sep 7.https://doi.org/10.1097/MD.0000000000012283
7.Klein BE, Moss SE, Klein R, Surawicz TS. The Wisconsin Epidemiologic Study of Diabetic Retinopathy. XIII. Relationship of serum cholesterol to retinopathy and hard exudates. Ophthalmology. 1991;98(8):1261-5.https://doi.org/10.1016/S0161-6420(91)32145-6
8.Tayyab H, Haider МА, Bukhari Shaheed, Haider SА. Axial myopia and its influence on diabetic retinopathy. J. Coll. Physicians Surg. Pak. 2014. Oct; 24(10): 728-31. doi: 10.2014/JCPSP.728731.
9.Wang X, Tang L, Gao L, Yang Y, Cao D, Li Y. Myopia and diabetic retinopathy: A systematic review and meta-analysis. Diabetes Res Clin Pract. 2016 Jan;111:1-9. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2015.10.020
10.Wat N, Wong RL, Wong IY. Associations between diabetic retinopathy and systemic risk factors. Hong Kong Med. J. 2016. 22(6):589-99.
11.Bazzazi N, Akbarzadeh S, Yavarikia М et al. High myopia and diabetic retinopathy: A Contralateral Eye Study in Diabetic Patients With High Myopic Anisometropia. Retina. 2017. Jul; 37(7):1270-6.https://doi.org/10.1097/IAE.0000000000001335
12.Beuerman RW, Maw SS, Tan DT et al. Myopia: animal models to clinical trials. Singapore World Scientific; 2010. 390 p.https://doi.org/10.1142/9789812832986
13.Mikheytseva IN, Abdulhadi Mohammad, Putienko АА et al. Modelling form deprivation myopia in experiment. J.ophthalmol.(Ukraine).2018;2:50-55.https://doi.org/10.31288/oftalmolzh/2018/2/5055
14.Kovaleva MA, Kryshen KL, Makarova MN, Makarov VG. [Age of formation of streptozotocin-induced diabetes in rats]. Mezhdunarodnyi vestnik veterinarii. 2014;4:90-6. In Russian.
15.Kolbina MV, Chesnokov VI, Dolgich VT. [The particularities of model ingof type 2 diabetes mellitusin rats]. Vestnik KazNMU.2013;5(1):145-7. In Russian.
16.Chaialo PP. [Disorders of lipoprotein metabolism]. K.:Zdorovya;1990. 184p. In Russian.
17.Goriachkovskii AM. [Clinical biochemistry in laboratory diagnostics]. Odessa:Ekologiia; 2005. 616p. In Russian.
18.Orekhovich VN. [Modern methods in biochemistry]. Moscow: Meditsina; 1977: 392p. In Russian.
19.Enomoto М, Adachi H, Hirai Y et al. LDL-C/HDL-C Ratio Predicts Carotid Intima-Media Thickness Progression Better Than HDL-C or LDL-C Alone. J. Lipids. 2011. Article ID 549137, 6 pages. https://doi.org/10.1155/2011/549137
20.Haymana С, Sonmez A, Aydoqdu A et al. Visceral adiposity index and triglyceride/high-density lipoprotein cholesterol ratio in hypogonadism. Arch Endocrinol Metab. 2017; 61(3):282 - 7. https://doi.org/10.1590/2359-3997000000236
21.Cowie CC, Harris MI. Physical and metabolic characteristics of persons with diabetes. Diabetes in America. 2nd ed. Washington (DC): National Institutes of Health, 1995:117-64.https://doi.org/10.1016/0168-8227(95)90020-9
22.Syv?nne M, Taskinen MR. Lipids and lipoproteins as coronary risk factors in non-insulin-dependent Diabetes mellitus. Lancet. 1997; 350:20-3.https://doi.org/10.1016/S0140-6736(97)90024-6
23.Solano MP, Goldberg RB. Management of dyslipidemia in diabetes. Cardiol. Rev. 2006;14:125-35.https://doi.org/10.1097/01.crd.0000188034.76283.5e
24.Protasov KV. [Atherogenic dyslipidemia in diabetes mellitus. Part 1: pathogenesis, clinical and prognostic significance, lipid level monitoring indices]. Sibirskii Med. zhurn. 2012;5:5-9. In Russian.
25.Eun Bi Kim, Ha Kyoung Kim, Joon Young Hyon et al. Oxidative Stress Levels in Aqueous Humor from High Myopic Patients. Korean J. Ophthalmol. 2016; 30(3):172-9.https://doi.org/10.3341/kjo.2016.30.3.172
26.Boichuk I. M., Surovaya K. I., Kolomijchuk S. G. [Content of the free and connected albuminous sulfide and disulfide groups in tear fluid depending on the degree of myopia in children]. Oftalmol Zh. 2015;1:41-4. In Russian.
27.Khamnagdayeva NV, Obrubov SA, Semenova LY et al. [Regularities of changes in the levels of malondialdehyde and retinol in blood serum of children with myopia in case of poly-morbidity]. Ros. detskaia oftalmologiia.2017;1:35-9. In Russian.
28.Micelli-Ferrari T, Vendemiale G, Grattagliano I et al. Role of lipid peroxidation in the pathogenesis of myopic and senile cataract. British Journal of Ophthalmology. 1996;80(9):840-3.https://doi.org/10.1136/bjo.80.9.840
29.Sies H. Oxidative stress: a concept in redox biology and medicine. Redox Biol. 2015:4:180-3.https://doi.org/10.1016/j.redox.2015.01.002
30.Seghrouchi I, Dari J, Bannier Е et al. Oxidative stress parameters in type 1, type 2 and insulin-treated type 2 diabetes mellitus; insulin treatment efficacy. Clin Chim Acta. 2002;321:89-96.https://doi.org/10.1016/S0009-8981(02)00099-2
31.Cui Y, Хu Х, Zhu Q et al. Expression modification of uncoupling proteins and MnSOD in retinal endothelial cells and pericytes induced by high glucose: the role of reactive oxygen species in diabetic retinopathy. Experimental Eye Research. 2006;83(4):807-16.https://doi.org/10.1016/j.exer.2006.03.024
32.Yuri KS, Paula HО, Kleber Eduardo de Campos et al. Neonatally-induced diabetes: lipid profile outcomes and oxidative stress status in adult rats. Rev. Assoc. Med. Bras. 2009; 55(4):384-8.https://doi.org/10.1590/S0104-42302009000400010
33.Samoilova YuG, Yurchenko YeV. [Characteristics of lipid metabolism in patients with type 1 diabetes, depending on the availability of diabetic microangiopathy and diet]. Bulleten sibirskoi meditsiny. 2014;5:87-92. In Russian.https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-5-87-92
34.Syomshchikov VS, Khamnueva LYu, Chugunova EV. [Abnormality of lipid metabolism in patients with diabetes mellitus type 1 and poor glycemic control with and without diabetic microangiopathies]. Acta Biomedica Scientifica. 2016;1(6):113-17. In Russian.https://doi.org/10.12737/23790
35.Nagra PK, Ho АС, Dugan JDJr. Lipemia retinalis associated with branch retinal vein occlusion. Am. J. Ophthalmol. 2003;135:539-42.https://doi.org/10.1016/S0002-9394(02)02076-7
36.Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature. 2001;414(6865): 813-20.https://doi.org/10.1038/414813a
37.Novitsky VV, Kravets YeВ, Kolosova MV et al. [The lipid spectrum of erythrocyte membranes in children with diabetes mellitus]. Problemy endokrinologii. 2006;52(4):3-6. In Russian.
38.Potemkin VV, Frantseva EYu., Kulaieva IO, Mikaelyan NP. [Functional state of membrane-receptor system of the blood in newly diagnosed type 2 diabetes mellitus]. Problemy endokrinologii. 2012;4(2):40-1. In Russian.
39.Ceriello А, Esposito К, Ihnat М et al. Long-term glycemic control influences the long-lasting effect of hyperglycemia on endothelial function in type 1 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2009;94(8):2751-6.https://doi.org/10.1210/jc.2009-0762
40.Pannicke Т, Iandiev I, Wurm А et al. Diabetes alters osmotic swelling characteristics and membrane conductance of glial cells in rat retina. Diabetes. 2006;55(3):633-9.https://doi.org/10.2337/diabetes.55.03.06.db05-1349
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Абдулхади Мохаммад, И. Н. Михейцева, С. Г. Коломийчук
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:
- Автори отримують право на авторство своєї роботи одразу після її публікації та назавжди зберігають це право за собою без жодних обмежень.
- Дата початку дії авторського права на статтю відповідає даті публікації випуску, до якого вона включена.
ПОЛІТИКА ДЕПОНУВАННЯ
- 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.
- 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.
- Дозволяється самоархівування постпринтів (версій рукописів, схвалених до друку в процесі рецензування) під час їх редакційного опрацювання або опублікованих видавцем PDF-версій.
- Самоархівування препринтів (версій рукописів до рецензування) не дозволяється.
