Динамика нарушений внутрисосудистой активности тромбоцитов у крыс в ходе формирования метаболического синдрома с помощью фруктозной модели

Резюме

Цель исследования - проследить в условиях экспериментального формирования метаболического синдрома процесс развития нарушений внутрисосудистой активности тромбоцитов. В исследование включена 61 крыса-самец линии Вистар в возрасте 2,5-3 мес. Животные разделены на 2 группы: 32 крысы получали в свободном доступе в качестве питья 10% раствор фруктозы в течение 8 нед; 29 крыс составили группу контроля. Концентрацию общего холестерина,холестерина липопротеинов высокой плотности и триглицеридов определяли энзиматическим колориметрическим способом. В плазме крови определяли содержание эндотелина-1 радиоиммунологическим методом, тромбоксана В2 и 6-кетопростагландина F1α - иммуноферментным методом. В крови выявляли суммарное содержание метаболитов оксида азота. Состояние внутрисосудистой активности тромбоцитов оценивали с помощью фазово-контрастного микроскопа. В условиях фруктозной нагрузки у крыс одновременно с нарастанием массы тела и развитием биохимических нарушений,свойственных для метаболического синдрома, наблюдалось выраженное прогрессирующее повышение внутрисосудистой активности тромбоцитов[понижение количества дискоцитов с 81,0±0,1 до 61,3±0,2%, нарастание числа активных форм кровяных пластинок с 19,0±0,1 до 38,7±0,2%, увеличение числа свободно перемещающихся по крови малых агрегатов с 2,4±0,0 до 14,6±0,1 на 100 свободных тромбоцитов, а средних и крупных агрегатов (из 4клеток и более) - с 0,1±0,03 до 2,3±0,06 на 100 свободных тромбоцитов] во многом за счет нарастания (р<0,01) синтеза тромбоксана В2 (со 145,9±0,2 до232,6±0,7 пг/мл), эндотелина-1 (с 6,9±0,2 до 12,5±0,4 пг/мл) и снижения (р<0,01) генерации 6-кетопростагландин F1α 75,9±0,2 до 62,3±0,4 пг/мл) и суммарного количества метаболитов оксида азота 27,9±0,3 до 23,2±0,1 мкмоль/л).

Ключевые слова:крысы, фруктоза, метаболический синдром, тромбоциты, внутрисосудистая активность

Вопр. питания. 2016. № 1. С. 42-46.

Функционирование гемостаза во многом обеспечивается оптимумом тромбоцитарной активности [1, 2]. Большая роль в этом принадлежит состоянию внутрисосудистой активности тромбоцитов, зависящей от множества влияний среды [3].

Проведенные ранее работы по различным направлениям физиологии тромбоцитарной активности сформировали современные представления о механизмах ее регуляции при различной патологии [4, 5] и пролили свет на ее динамику при изолированной артериальной гипертонии (АГ) и ее сочетаниях с различными обменными нарушениями [3, 6, 7], в том числе с метаболическим синдромом [1, 8, 9]. Стало ясно, что именно свойственный для АГ при метаболическом синдроме повышенный уровень активности тромбоцитов во многом обеспечивает высокую частоту тромботических явлений [10]. С целью ослабления проявлений тромбоцитопатии и сведений к минимому риска тромбозов при АГ с метаболическим синдромом были проведены серьезные экспериментальные и клинические наблюдения по оценке отдельных механизмов ее развития [2, 3, 11]. Вместе с тем особенности ранних изменений тромбоцитарной активности in vivo в дебюте формирования метаболического синдрома нельзя считать окончательно выясненными. Невозможность до конца проследить этот процесс на человеке ввиду выпадения лиц с первыми признаками метаболического синдрома из поля зрения клиницистов диктует острую потребность проведения экспериментальных исследований на лабораторных животных с моделированием у них метаболического синдрома [12].

Именно эти сведения способны послужить основой для последующих клинических исследований, направленных на уточнение патогенетически оправданного момента начала коррекционных воздействий у лиц с ранними признаками метаболического синдрома. В связи с этим целью исследования было проследить в условиях экспериментального формирования метаболического синдрома процесс развития нарушений внутрисосудистой активности тромбоцитов.

Материал и методы

В исследование включена 61 крыса-самец линии Вистар в возрасте 2,5-3 мес, полученные от здоровых самок первым-вторым пометом. Масса тела животных на момент взятия в исследование составляла 261,1±1,18 г, длина окружности живота - 14,7±0,26 см. До исследования все крысы не участвовали ни в каких экспериментах и не переносили никаких заболеваний. Случайным образом все животные были разделены на 2 группы: 32 крысы основной группы получали в свободном доступе в качестве питья 10% раствор фруктозы [12], а 29 крыс составили группу контроля. Эксперимент продолжался 8 нед. Кровь у экспериментальных животных брали из хвостовой вены в исходный момент, через 2, 4, 6 и 8 нед фруктозной нагрузки. Животных из группы контроля обследовали двукратно: в исходный момент и в возрасте 4,5-5 мес, т.е. одновременно с окончанием наблюдения за экспериментальными крысами. Ввиду отсутствия статистически значимых различий между результатами двух обследований контрольных крыс полученные данные представлены одной цифрой - их средней арифметической.

Массу тела животных определяли путем взвешивания на лабораторных весах. Длину окружности живота выясняли путем измерения его охвата на уровне середины туловища, выражая в сантиметрах. Концентрацию общего холестерина (ОХС) и триглицеридов (ТГ) определяли при помощи энзиматического колориметрического способа с использованием набора (ООО "Витал Диагностикум", РФ). Содержание в плазме холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) определяли при помощи набора (ООО "Ольвекс Диагностикум", РФ) энзиматическим колориметрическим способом. Концентрацию холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) устанавливали расчетным путем. Концентрацию холестерина липопротеинов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) вычисляли, используя формулу:

ХС ЛПОНП = концентрация ТГ/2,2.

Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в жидкой части крови оценивали по количеству содержащихся в ней тиобарбитуровая кислота (ТБК)-активных продуктов с помощью набора (ООО "Агат-Мед", РФ) и по содержанию ацилгидроперекисей (АГП) с учетом уровня антиокислительной активности (АОА) крови [13].

В плазме крови определяли содержание эндотелина-1 радиоиммунологическим методом с помощью реактивов фирмы "DRG" (США), а также уровни тромбоксана В2 и 6-кетопростагландина F1α путем иммуноферментного анализа при помощи наборов ("Enzo Life science", США). В крови крыс выявляли суммарное содержание метаболитов оксида азота [14]. Состояние внутрисосудистой активности тромбоцитов оценивали с помощью фазово-контрастного микроскопа [15].

Результаты обрабатывали статистически с использованием критерия (t) Стьюдента.

Результаты

Изначально нормальная масса тела животных основной группы уже спустя 2 нед эксперимента имела тенденцию к росту, а начиная с 4 нед ее увеличение достигло уровня статистической значимости (см. таблицу). Окружность живота так же увеличивалась на фоне потребления фруктозы с питьевой водой (см. таблицу).

У включенных в эксперимент крыс, получавших фруктозу, уже спустя 2 нед в липидном составе плазмы плазмы появилась тенденция к ухудшению, а через 4 нед отрицательная динамика достигла уровня достоверности, что в последующем прогрессивно усугублялось. При этом уже через 2 нед экспериментального воздействия у крыс отмечено достоверное понижение АОА плазмы при нарастании в ней АГП и ТБК-активных продуктов, продолжавшееся в течение всего срока потребления животными фруктозы (см. таблицу).

Оптимальная на момент начала эксперимента концентрация метаболитов арахидоновой кислоты в плазме у крыс, получавших фруктозу, быстро изменялась - уже через 4 нед эксперимента найден дисбаланс метаболитов, достигший своего максимума к 8 нед: уровень тромбоксана В2 возрос на 37,3% при понижении концентрации 6-кетопростагландина F1α на 21,8%. Это сопровождалось у наблюдаемых крыс нарастанием уровня эндотелина-1 до 12,5±0,36 пг/мл и понижением суммарного количества метаболитов оксида азота на 20,2% (см. таблицу).

При создании у крыс с помощью фруктозной модели метаболического синдрома уже через 2 нед отмечена тенденция к усилению внутрисосудистой активности тромбоцитов, динамика которой стала достоверной через 4 нед нагрузки фруктозой и испытывала дополнительное повышение в течение всего наблюдения. Это привело к 8 нед эксперимента к понижению количества дискоцитов до 61,3±0,2% и нарастанию числа активных форм кровяных пластинок до 38,7±0,2%. На протяжении 8 нед эксперимента число свободно перемещающихся по крови животных малых агрегатов в 6,1 раза, а средних и крупных агрегатов - в 23 раза значимо увеличилось. К моменту окончания эксперимента количество тромбоцитов в агрегатах в их крови превышало контроль на 80,6%.

Таким образом, в экспериментальных условиях фруктозной нагрузки выяснено, что одновременно с нарастанием массы тела и развитием биохимических нарушений, свойственных для метаболического синдрома, возникает быстро углубляющееся усиление внутрисосудистой активности тромбоцитов, во многом связанное с понижением в крови уровня простациклина и NO и нарастанием уровня тромбоксана, эндотелина-1 и продуктов ПОЛ.

Литература

1. Громнацкий Н.И., Медведев И.Н. Коррекция нарушений тромбоцитарного гемостаза немедикаментозными средствами у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом // Клин. мед. 2003. Т. 81, № 4. С. 31-34.

2. Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Толмачев В.В. Динамика активности первичного гемостаза у больных артериальной гипертонией при метаболическом синдроме на фоне лечения кандесартаном // Клин. мед. 2011. Т. 89, № 3. С. 35-38.

3. Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Носова Т.Ю. Агрегационная функция тромбоцитов у лиц с артериальной гипертонией с абдоминальным ожирением // Клин. мед. 2008. Т. 86, № 5. С. 22-24.

4. Кутафина Н.В., Медведев И.Н. Тромбоцитарная агрегация у клинически здоровых лиц второго зрелого возраста, проживающих в Курском регионе // Успехи геронтологии. 2015. Т. 28, № 2. С. 321-325.

5. Медведев И.Н., Лапшина Е.В., Завалишина С.Ю. Активность тромбоцитарного гемостаза у детей с искривлениями позвоночника // Бюл. экспер. биол. 2010. № 5. С. 579-580.

6. Медведев И.Н., Скорятина И.А. Влияние ловастатина на адгезивно-агрегационную функцию тромбоцитов у больных артериальной гипертонией с дислипидемией // Клин. мед. 2010. Т. 88, № 2. С. 38-40.

7. Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Гамолина О.В. Активность первичного гемостаза у больных артериальной гипертонией с нарушением толерантности к глюкозе на фоне применения трандолаприла // Клин. мед. 2011. Т. 89, № 2. С. 29-31.

8. Медведев И.Н., Громнацкий Н.И. Воздействие небиволола на агрегацию тромбоцитов больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом // Клин. мед. 2005. Т. 83, № 3. С. 31-33.

9. Медведев И.Н. Сравнительный анализ влияния нормодипина и спираприла на внутрисосудистую активность тромбоцитов у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом // Тер. арх. 2007. Т. 79, № 10. С. 25-27.

10. Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Кумова Т.В. Патогенетические аспекты артериальной гипертонии при метаболическом синдроме // Воен.-мед. журн. 2010. Т. 331, № 9. С. 41-44.

11. Медведев И.Н. Коррекция первичного гемостаза у больных артериальной гипертонией при метаболическом синдроме // Клин. мед. 2007. Т. 85, № 3. С. 29-33.

12. Решетняк М.В., Хирмаков В.Н., Зыбина Н.Н., Фролова М.В. и др. Модель метаболического синдрома, вызванного кормлением фруктозой: патологические взаимосвязи обменных нарушений // Мед. акад. журн. 2011. Т. 11, № 3. С. 23-27.

13. Волчегорский И.А., Долгушин И.И., Колесников О.Л., Цейликман В.Э. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма. Челябинск, 2000. 167с.

14. Метельская В.А., Гуманова Н.Г. Оксид азота: роль в регуляции биологических функций, методы определения в крови человека // Лаб. мед. 2005. № 7. С. 19-24.

15. Завалишина С.Ю., Краснова Е.Г., Медведев И.Н. Методические вопросы исследования функциональной активности тромбоцитов при различных состояния // В мире науч. открытий. 2012. № 2. С. 145-147.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»