Для моделирования СД 2 типа мог быть использован также рацион, содержащий 20% жира (по калорийности), как это было продемонстрировано в работе [43], в которой использовали схемы с однократным или двукратным (с интервалом 2 нед) внутрибрюшинным введением СТЦ (45 мг/кг однократно или 39 мг/кг двукратно).
Наряду с моделью СТЦ-диабета 2 типа у ожиревших лабораторных животных, разработаны и используются альтернативные модели СТЦ-диабета 2 типа на грызунах, потребляющих рационы с высоким содержанием фруктозы. Инсулинорезистентность, нарушения углеводного и липидного обмена, проявление отдельных диабетических симптомов и осложнений у лабораторных грызунов индуцируются поступлением с пищей в течение относительно продолжительного времени большого количества фруктозы, которая может потребляться ad libitum с питьевой водой или с рационом [44-46]. Со-четанное действие СТЦ в низкой дозировке и высокоф-руктозного рациона позволяет в относительно короткий период времени индуцировать развитие диабета 2 типа у крыс, как это показано в работе [47]. У Sprague-Dawley крыс-самцов, получавших с питьем в течение 2 нед ad libitum 10% раствор фруктозы, которым затем внутри-брюшинно однократно вводили СТЦ (доза 40 мг на 1 кг массы тела), развивался СД 2 типа, характеризующийся инсулиновой резистентностью и частичной дисфункцией панкреатических β-клеток. Такая же доза СТЦ (40 мг на 1 кг массы тела) индуцировала развитие диабета у альбиносов крыс-самцов линии Вистар, получавших со стандартным кормом в течение 4 нед с питьем ad libitum 21% раствор фруктозы. У животных был повышен уровень глюкозы в крови и моче натощак, уровень глюкозы в крови при тестировании толерантности к глюкозе, были установлены существенные структурные и клеточные нарушения островков Лангерганса [48].
Заключение
Химические модели СД априори не могут удовлетворительно отражать процесс развития этого заболевания. Тем не менее моделирование СД смешанного или 2 типа введением СТЦ лабораторным грызунам позволяет оценивать гипогликемическое и/или липиде-мическое действие биологически активных соединений. Предварительное введение никотинамиада, а также потребление высокожирового или высокоуглеводного рационов в сочетании с введением СТЦ позволяет достигать большего соответствия СТЦ-модели диабету 2 типа. Моделирование СД введением СТЦ лабораторным грызунам широко востребовано для оптимизации поиска БАВ антидиабетического действия в опытах in vivo и является этапом, предшествующим их клиническим испытаниям в составе специализированных профилактических и/или лечебных продуктов.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-36-00041).
Литература
1. Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Кочеткова А.А. Генетические модели сахарного диабета 2 типа на мышах для оценки эффективности минорных биологически активных веществ пищи // Вопр. питания. 2015. Т. 84, № 6. С. 63-68.
2. Мазо В.К., Мурашев А.Н., Сидорова Ю.С., Зорин С.Н., Кочеткова А.А. Генетические модели диабета типа 2 на крысах для оценки эффективности минорных биологически активных веществ пищи // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 6. С. 25-31.
3. Sos Skovso. Modeling type 2 diabetes in rats using high fat diet and streptozotocin // Diabetes Invest. 2014. Vol. 5, N 4. 349-358.
4. King A.J. The use of animal models in diabetes research // Br. J. Pharmacol. 2012. Vol. 166, N 3. P. 877-894.
5. Байрашева В.К. Моделирование сахарного диабета и диабетической нефропатии в эксперименте // Электронный журнал "Современные проблемы науки и образования". 2015. № 4.
6. Lenzen S. The mechanisms of alloxan- and streptozotocin-induced diabetes // Diabetologia. 2008. Vol. 51. P. S216-S226.
7. Снигур Г.Л., Смирнов А.В., Шмидт М.В., Почепцов М.Я. и др. Сравнительные аспекты ультраструктурных изменений инсулоцитов панкреатических островков при экспериментальном сахарном диабете // Волгоград. науч.-мед. журн. 2012. № 1. C. 108-111.
8. Sandler S., Swenne I. Streptozotocin, but not alloxan, induces DNA repair synthesis in mouse pancreatic islets in vitro // Diabetologia. 1983. Vol. 25. Р. 444-447.
9. Можейко Л.А. Экспериментальные модели для изучения сахарного диабета. Ч. 1. Аллоксановый диабет // Журн. Гроднен. гос. ун-та. 2013. № 3. С. 26-28.
10. Можейко Л.А. Экспериментальные модели для изучения сахарного диабета. Ч. 2. Хирургический, стрептозотоциновый и дити-зоновый диабет // Журн. Гроднен. гос. ун-та. 2013. № 4. С. 5-10.
11. Abeeleh M.A., Ismail Z.B., Khaled R. Alzaben induction of diabetes mellitus in rats using intraperitoneal streptozotocin: a comparison between 2 strains of rats // Eur. J. Sci Res. 2009. Vol. 32, N 3. P. 398-402.
12. Venneri M.A. Chronic inhibition of PDE5 limits pro-inflammatory monocyte-macrophage polarization in streptozotocin-induced diabetic mice // PLOS One. 2015. Vol. 10, N 5. Article ID e0126580. DOI:10.1371/journal.pone.0126580.
13. Chen G.P., Zhang X.Q., Wu T., Li L. et al. Alteration of mevalonate pathway in proliferated vascular smooth muscle from diabetic mice: possible role in high-glucose-induced atherogenic process // J. Diabetes Res. 2015. Article ID 379287.
14. Соколовска Е., Румакс Ю., Караева Н., Гринвалде Д. и др. Влияние милдроната на развитие периферической невропатии и некоторые показатели обмена глюкозы и липидов у крыс со стрептозотоциновой моделью сахарного диабета // Биомед. химия. 2011. Т. 57, вып. 5. С. 490-500.
15. Garcia-Pedraza L.G., Juarez-Flores B.I, Aguirre-Rivera J.R., Pinos-Rodriguez J.M. et al. Effects of Agave salmiana Otto ex Salm-Dick high-fructose syrup on non-diabetic and streptozotocin-diabetic rats // J. Med. Plants Res. 2009. Vol. 3, N 11. P. 932-940.
16. Portha B., Picon L., Rosselin G. Chemical diabetes in the adult rat as the spontaneous evolution of neonatal diabetes // Diabetologia. 1979. Vol. 17, N 6. P. 371-377.
17. Колбина М.В., Долгих В.Т., Чесноков В.И. Метаболические и функциональные изменения сердца при сахарном диабете 2-го типа и абдоминальном ожирении у крыс // Бюл. сибир. мед. 2003. № 3. C. 30-36.
18. Шпаков A.O., Кузнецова Л.А. Нарушение передачи ингибиру-ющено аденилатциклазу гормонального сигнала в миокарде и мозге крыс с экспериментальным диабетом 2 типа // Цитология. 2007. Т. 49, № 6. С. 442-450.
19. Rema Razdan, Prashanth Y., Praveen T.K. Antidiabetic effect of diasansar in streptozotocin and fructose induced type-2 diabetes in rats // Pharmacology Online. 2008. Vol. 1. Р. 311-318.
20. Islam S., Choi H. Nongenetic model of type 2 diabetes: a comperative study // Pharmacology. 2007. Vol. 79. P. 243-249.
21. Спасов А.А., Воронкова М.П., Снигур Г.Л., Чепляева Н.И., Чепур-нова М.В. Экспериментальная модель сахарного диабета типа 2 // Биомедицина. 2011. № 3. С. 12-18.
22. Tsai W.Y., Chen Y.A., Jiang P.R., Liu D.Z. Abnormal hemorheological properties in nicotinamide/streptozotocin-induced rats and high fructose-fed rats // International Conference on Agricultural and Biosystems Engineering Advances in Biomedical Engineering. 2011. Vol. 1-2. P. 299-301.
23. Hu S.H., Jiang T., Yang S.S. et al. Pioglitazone ameliorates intracerebral insulin resistance and tau-protein hyperphosphorylation in rats with type 2 diabetes // Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. 2013. Vol. 121. P. 220-224.
24. Abo-elmatty D.M., Essawy S.S., Badr J.M. et al. Antioxidant and anti-inflammatory effects of Urtica pilulifera extracts in type 2 diabetic rats // J. Ethnopharmacol. 2013. Vol. 145. P. 269-277.
25. Gandhi G.R., Stalin A., Balakrishna K. et al. Insulin sensitization via partial agonism of PPARgamma and glucose uptake through translocation and activation of GLUT4 in PI3K/p-Akt signaling pathway by embelin in type 2 diabetic rats // Biochim. Biophys. Acta. 2013. Vol. 1830. P. 2243-2255.
26. Khan H.B., Vinayagam K.S., Moorthy B.T. et al. Anti-inflammatory and anti-hyperlipidemic effect of Semecarpus anacardium in a high fat diet: STZ-induced type 2 diabetic rat model // Inflammopharmacology. 2013. Vol. 21. P. 37-46.
27. Mahmoud A.M., Ashour M.B., Abdel-Moneim A. et al. Hesperidin and naringin attenuate hyperglycemia-mediated oxidative stress and proinflammatory cytokine production in high fat fed/streptozotocin-induced type 2 diabetic rats // J. Diabetes Complications. 2012. Vol. 26. P. 483-490.
28. Guo Z., Qin Z., Zhang R. et al. Effect of rosiglitazone on the expression of cardiac adiponectin receptors and NADPH oxidase in type 2 diabetic rats // Eur. J. Pharmacol. 2012. Vol. 685. P. 116125.
29. Guo Z., Zheng C., Qin Z. et al. Effect of telmisartan on the expression of cardiac adiponectin and its receptor 1 in type 2 diabetic rats // J. Pharm. Pharmacol. 2011. Vol. 63. P. 87-94.
30. Sharma A.K., Bharti S., Ojha S. et al. Up-regulation of PPARgamma, heat shock protein-27 and -72 by naringin attenuates insulin resistance, beta-cell dysfunction, hepatic steatosis and kidney damage in a rat model of type 2 diabetes // Br. J. Nutr. 2011. Vol. 106. P. 1713-1723.
31. Zhang T., Pan B.S., Zhao B. et al. Exacerbation of poststroke dementia by type 2 diabetes is associated with synergistic increases of beta-secretase activation and beta-amyloid generation in rat brains // Neuroscience. 2009. Vol. 161. P. 1045-1056.
32. Zhang M., Lv X.Y., Li J. et al. The characterization of high-fat diet and multiple low-dose streptozotocin induced type 2 diabetes rat model // Exp. Diabetes. Res. 2008. Article ID 704045.
33. Srinivasan K., Viswanad B., Asrat L. et al. Combination of high-fat diet-fed and low-dose streptozotocin-treated rat: a model for type 2 diabetes and pharmacological screening // Pharmacol. Res. 2005. Vol. 52. P. 313-320.
34. Zhou Y.S., Gao Y., Guo X.H. et al. Effects of timely insulin treatment on protection of beta cells in a rat model of type 2 diabetes mellitus // Chin. Med. J. (Engl). 2004. Vol. 117. P. 15231529.
35. Wu Y., Ouyang J.P., Zhou Y.F. et al. Mechanism of improving effect of losartan on insulin sensitivity of non-insulin-dependent diabetes mellitus rats // Acta Physiologica Sinica. 2004. Vol. 56. P. 539549.
36. Zhang F., Ye C., Li G. et al. The rat model of type 2 diabetic mellitus and its glycometabolism characters // Exp. Anim. 2003. Vol. 52. P. 401-407.
37. Якимова Т.В., Насанова О.Н., Мелешко М.В., Буркова В.Н. Метаболические эффекты экстракта крапивы при модели сахарного диабета // Бюл. сибир. мед. 2011. № 5. С. 116-120.
38. Якимова Т.В., Насанова О.Н., Венгеровский А.И., Буркова В.Н. Влияние экстракта галеги лекарственной на метаболизм липи-дов при экспериментальном сахарном диабете // Сибир. мед. журн. 2011. Т. 26, вып. 4-2. С. 92-108.
39. Yang J., Zhao P., Wan D., Zhou Q. et al. Antidiabetic effect of methanolic extract from Berberis julianae schneid via activation of AMP-activated protein kinase in type 2 diabetic mice // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine (Hindawi Pubilishing Corporation). 2014. Article ID 106206.
40. Mansor L.S., Gonzalez E.R, Cole M.A., Tyler D.J. et al. Cardiac metabolism in a new rat model of type 2 diabetes using high-fat diet with low dose streptozotocin // Cardiovasc. Diabetol. 2013. Vol. 12. P. 136-145.
41. Binh D.V., Dung N.T.K., Thao L.T.B., Nhi N. Bich et al. Macro- and microvascular complications of diabetes induced by high-fat diet and low-dose streptozotocin injection in rats model // Int. J. Diabetes Res. 2013. Vol. 2, N 3. Р. 50-55.
42. Feng W., Zhao T., Mao G., Wang W. Type 2 diabetic rats on diet supplemented with chromium malate show improved glycometabolism, glycometabolism-related enzyme levels and lipid metabolism // PLOS One. 2015. doi:10.1371/journal.pone.0125952.
43. Zhang M., Lv X.Y., Li J., Xu Z.G., Chen L. The characterization of high-fat diet and multiple low-dose streptozotocin induced type 2 diabetes rat model // Exp. Diabetes Res. 2008. Article ID 704045. doi: 10.1155/2008/704045.
44. Olatunji L.A., Okwusidi J.I., Soladoye A.O. Antidiabetic Effect of anacardium occidentale stem-bark in fructose-diabetic rats // Pharm. Biol. 2005. Vol. 43, N 7. P. 589-593.
45. Patel J., Iyer A., Brown L. Evaluation of the chronic complication of diabetes in a high fructose diet in rats // Indian J. Biochem. Biophys. 2009. Vol. 46. P. 66-72.
46. Elahi-Moghaddam Z., Behnam-Rassouli M., Mahdavi-Shahri N., Hajinejad Boshroue R. et al. Comparative study on the effects of type 1 and type 2 diabetes on structural changes and hormonal output of the adrenal cortex in male Wistar rats // J. Diabetes Metab. Disord. 2013. Vol. 12, N 1. P. 9.
47. Wilson R.D, Islam M.S. Fructose-fed streptozotocin-injected rat: an alternative model for type diabetes // Pharmacol. Rep. 2012. Vol. 64, N 1. Р. 129-139.
48. Kumar C., Kumar R., Nehar S. Induction of type-II diabetes by high fructose diet and low dose of intraperitoneal injection of streptozotocin in albino rats // Int. J. Pharmaceut. Res. Scholar. 2014. Vol. 3, N 1. Р. 196-202.