Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВИЛДАГЛИПТИНА В КОМБИНАЦИИ С ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИНА СУКЦИНАТОМ ПРИ ДЕКСАМЕТАЗОНОВОЙ ГИПЕРГЛИКЕМИИ И ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ У БЕЛЫХ КРЫС

Инчина В.И. 1 Абдулвахид М.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» Минобрнауки РФ
В эксперименте на крысах-альбиносах исследовано влияние сочетанного применения гипогликемического препарата вилдаглиптина (галвус) в дозе 0,4 мг/кг и этилметилгидроксипиридина сукцината (ЭМГП-сукцината, мексидола) в дозе 50 мг/кг при моделировании дексаметазоном (800 мкг/кг) гипергликемии и гиперхолестеринемии (масляный холестерина 40 мг/кг энтерально). Холестериновая нагрузка на фоне высоких доз глюкокортикоидов усиливает степень гликемии у крыс. Терапия вилдаглиптином дисметаболических нарушений существенно уменьшает риск развития выраженной гипергликемии. Тест толерантности к глюкозе выявил нарушения регуляции инсулина в условиях метаболических сдвигов. Вилдаглиптин нормализует ответную реакцию по данным теста с адреналином, что свидетельствует об адекватной реакции бета-клеток поджелудочной железы. Вилдаглиптин в условиях воздействия сочетанных факторов риска предотвращает рост гликемии, что свидетельствует об антиадренергическом метаболическом эффекте препарата в условиях, аналогичных воздействию хронического стресса. ЭМГП-сукцинат корригирует рост холестерина сыворотки крови в исследуемой модельной патологии, снижая его значения на 19% в сравнении с вилдаглиптином. Комбинация вилдаглиптина с ЭМГП-сукцинатом более эффективна, чем только отдельно вилдаглиптин в коррекции гипертриглицеридемии (снижение на 38%). Вилдаглиптин сохраняет тенденцию роста ЛПВП на фоне дексаметазона, ЭМГП-сукцинат также обеспечивает высокий уровень ЛПВП, но в меньшей степени, чем вилдаглиптин. ЭМГП-сукцинат предотвращает рост активности фермента АЛАТ при сочетанной патологии.
гипергликемия дексаметазон
гиперхолестеринемия
вилдаглиптин
этилметилгидроксипиорида сукцинат
1. Занозина О.В., Боровков Н.Н. Щербатюк Т.Г. Свободно-радикальное окисление при сахарном диабете 2-го типа: источники образования, составляющие, патогенетические механизмы токсичности // Современные е технологии в медицине. 2010. № 3. С. 104 –112.
2. Таранцова А.В. Эффективность препаратов на основе этилметилгидроксипиридина сукцината: обзор литературы и личный опыт // Фарматека. 2018. №5. С. 16-25. DOI: 10.18565/pharmateca.2018.5.16-25.
3. Куркин Д.В., Волотова Е.В., Бакулин Д.А., Ломкина Е.М., Тюренков И.Н. Система инкретинов как перспективная фармакологическая мишень для сахароснижающей терапии // Фарматека. 2016. №5. С. 45-50.
4. Бондарь И.А., Климонтов В.В. Антиоксиданты в лечении и профилактике сахарного диабета // Сахарный диабет . 2011. №3. С. 47–52.
5. Poitout V. Lipotoxicity impairs incretin signalling. Diabetologia. 2013. V. 56(2). Р.231-233. DOI: 10.1007/s00125-012-2788-6.
6. Волчегорский И. А., Рассохина Л. М., Мирошниченко И. Ю. Инсулинпотенцирующее действие антиоксидантов при экспериментальном сахарном диабете // Проблемы эндокринологии. 2010. Т. 56(2). С. 27-35.
7. Горшков И.П., Черных Т.М. Опыт применения этилметилгидроксипиридина сукцината в сочетании с в‑витаминоподобными веществами в терапии больных сахарным диабетом 2-го типа с диабетической полинейропатией // Молодой учёный. 2015. № 22 (102). С. 255-260. URL https://moluch.ru/archive/102/23146/ (дата обращения: 10.01.2020).
8. Цыганкова О. В., Веретюк В.В., Аметов А.С. Инкретины сегодня: множественные эффекты и терапевтический потенциал // Сахарный диабет. 2019. Т. 22. № 1. С. 70-78.

Дисметаболические нарушения в сочетании с окислительным стрессом являются основной причиной развития выраженных системных деструктивных изменений, в том числе и сердечно-сосудистой системы, у больных сахарным диабетом 2 типа. Симультанная патология у данной категории пациентов предъявляет определённые требования в фармакотерапии, необходимость коррекции не только нарушений углеводного, но липидного, белкового, активации процессов перекисного окисления липидов [1; 2]. Учитывая особенность патогенеза сахарного диабета 2 типа, необходимы лекарственные препараты с определённым фармакологическим спектром, включая гипогликемический, гиполипидемический, антиоксидантный эффекты. Однако из-за отсутствия в настоящее время подобного рода лекарственных препаратов возникает необходимость комбинирования нескольких фармпрепаратов.

Целью настоящего исследования явилось изучение фармакологических эффектов комбинации гипогликемического препарата вилдаглиптина (галвус) с этилметилгидроксипиридина сукцинатом при моделировании факторов риска развития сахарного диабета – в условиях дексаметазоновой гипергликемии на фоне гиперхолестеринемии.

Материал и методы исследования. Исследование проведено на 30 половозрелых крысах-альбиносах линии Вистар обоего пола массой 250-300 г на базе вивария ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва». Животные получены из питомника «Столбовая», ФГБУ «Научный центр биомедицинских технологий» РАМН. Все эксперименты, уход и содержание осуществлялись в соответствии с Директивой № 63 от 22 сентября 2010 года президиума и парламента Европы «О защите животных, используемых для научных исследований», «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник» от 06.04.1993 и Приказом Минздрава РФ № 267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики». В соответствии с «Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [2005] максимально допустимое внутривенное введение жидкости белым нелинейным крысам составляет 2,0 мл/кг. Дизайн исследования утверждён Локальным этическим комитетом ФГБО ВО «МГУ им Н.П. Огарёва», протокол № 10 от 12 октября 2017 г.

Лабораторные животные случайным образом были разделены на группы по 6 особей (5 серий, 30 животных), изучали влияние вилдаглиптида и его комбинации с этилметилгидроксипиридина сукцинатом 50 мг/кг мг/кг (ЭМГП-сукцинат, мексидол) на выраженность гипергликемии в условиях сочетания дексаметазоновой нагрузки в сочетании с холестерином в виде масляной суспензии холестерина из расчета 40 мг на 1 кг массы тела животного, предварительно растворив в 0,5 мл растительного масла. С целью усиления пероксидного стресса к эмульсии добавляли витамин Д в дозе 12 500 ЕД на 1 кг массы. 1-я серия - интактные животные; 2-я – дексаметазон 800 мкг/кг; 3-я – дексаметазон 800 мкг/кг + вилдаглиптин 0,4 мг/кг; 4-я – дексаметазон 800 мкг/кг + холестерин перорально; 5-я – дексаметазон 800 мкг/кг + холестерин + вилдаглиптин 4 мг/кг + этилметилгидроксипиридина сукцинат 50 мг/кг мг/кг (ЭМГП-сукцинат).

На 5-е сутки эксперимента проводили тест толерантности к глюкозе, вводя 1 г глюкозы в виде 40% раствора с исследованием глюкозы в капиллярной крови из хвостовой вены, тест полосками Accu-Chek Active.

С целью выявления антиадренергической активности вилдаглиптина животным проводили тест на нагрузку адреналином гидрохлорида 0,1% 0.2 мл в/м.

По окончании эксперимента животных выводили из опыта эфирным наркозом в камере с последующей декапитацией.

Результаты исследования обработаны статистиче­ски с использованием пакета программ для статистической обработки Statisтica, статистические показате­ли обозначены следующими символами: М - среднее значение; m - ошибка среднего, ри - отличие от аналогичного показателя интактных животных; рк - отличие от аналогичного показателя контрольной группы. Для оценки достоверности различия использовали T-критерий Стьюдента. Значимыми считали различия при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Дексаметазоновая нагрузка в дозе 800 мкг/кг в течение 5 суток приводит к развитию стойкой гипергликемии у крыс, повышая значения глюкозы крови на 243% (рис. 1). Вилдаглиптин в дозе 0,4 мг/кг, вводимый перорально крысам, способствовал снижению гликемии на 118% по сравнению с данными серии без гипогликемического препарата, а через 48 часов значения показателя не отличались от данных интактных животных. Холестериновая нагрузка на фоне дексаметазона усугубляла степень гипергликемии – рост глюкозы составил 356% по отношению к интактным и 34% данных серии без холестерина (рис. 1).

Рис. 1. Динамика уровня глюкозы крови белых крыс на фоне введения дексаметазона в течение 5 суток и холестерина с коррекцией вилдаглиптином в дозе: 1 - интактные;

2 - контроль дексаметазон, 3 - дексаметазон + вилдаглиптин; 4 - дексаметазон + холестерин; 5 - дексаметазон + холестерин + вилдаглиптин. * - достоверность различия к данным 1 серии интактных животных; с - достоверность различия между 2 группой (контроль) и 3 ,4, 5; о - достоверность различия к данным 1-3 групп; v - достоверность различия 3 и 4 группе; z - достоверность различия между 4 и 5 группами

Терапия вилдаглиптином сочетанной дисметаболической патологии (комбинированного влияния дексаметазона и холестерина) значимо снижает риск развития гипергликемии, о чём свидетельствует уровень глюкозы крови крыс, сниженный на 95% относительно значений группы сравнения (без гипогликемического препарата). Таким образом, вилдаглиптин эффективно предупреждает развитие выраженной гипергликемии при комбинации факторов риска – гиперкортизонемии и гиперхолестеринемии, гипергликемии – наиболее опасных факторов системного повреждения при хроническом стрессорном воздействии.

Данные, полученные при проведении теста толерантности к глюкозе, свидетельствуют о нарушении регуляции инсулина у крыс в условиях гиперкортикостероидемии и гиперхолестеринемии (рис. 2). В норме значения глюкозы крови через 2 часа после пробы снижались на 29,8% от максимальных значений через 1 час. На фоне дексаметазона в эти же сроки значения глюкозы уменьшились лишь на 16,2%, что свидетельствует об уменьшении стимулирующего влияния глюкозы на выброс инсулина бета-клетками поджелудочной железы. В комбинации с холестерином дексаметазон усиливает негативную тенденцию, снижая уровень гликемии только на 11,6% от максимальных значений. Коррекция гипергликемии в комбинации с холестеринемией вилдаглиптином восстанавливает реакцию бета-клеток поджелудочной железы на нагрузку глюкозой – степень гликемии уменьшается на 30%, как и у интактных животных.

Рис. 2. Тест толерантности к глюкозе: 1-я серия - интактные животные;

2-я – дексаметазон; 3-я – дексаметазон + вилдаглиптин; 4-я – дексаметазон +холестерин; 5-я – дексаметазон + холестерин + вилдаглиптин.

* - достоверность различия к данным 1 серии интактных животных; с - достоверность различия между 2 группой (контроль ) и 3, 4, 5; v - достоверность различия 3 и 4 группе;

z - достоверность различия между 4 и 5 группами

Рис. 3. Показатели глюкозы крови по данным адреналинового теста у белых крыс:

1-я серия - интактные животные; 2-я – дексаметазон; 3-я – дексаметазон + вилдаглиптин; 4-я – дексаметазон + холестерин; 5-я – дексаметазон + холестерин + вилдаглиптин.

* - достоверность различия рассчитана между 1 серией и 2, 3, 4, 5..o – между сериями 2, 3, 4, 5; v - достоверность различия рассчитана между данными 4 и 5 серий

Реакция интактных животных на введение адреналина гидрохлорида проявляется в повышении глюкозы на 96% от исходного уровня (рис. 3). У животных на фоне дексаметазона увеличение глюкозы составило 116% (рост с 12,48±2,29 до 27,02± 3,31 ммоль/л). Вилдаглиптин предотвращает рост гликемии, сохраняя показатели практически на уровне интактных крыс и реакцию на адреналин. Гиперхолестеринемия существенно увеличивает показатели глюкозы и не стимулирует реакцию на адреналин, сохраняя значения гликемии на таком же уровне, как и до проведения теста с катехоламином, что, возможно, вызвано истощением резервов активации гликолиза, распадом гликогена и глюконеогенезом на фоне избытка глюкокортикостероидов. Подключение к терапии животным с сочетанными факторами риска (дексаметазон + холестерин + адреналин гидрохлорид) вилдаглиптина предотвращает рост гликемии, снижая показатели глюкозы с 20,6±3,68 в серии без гипогликемического препарата до 9,26±1,34 ммоль/л (на 116%), что, вероятно, обусловлено торможением глюконеогенеза, сохранением механизмов эндокринной регуляции обмена веществ, ингибированием дипептидпептизы-4, повышением чувствительности рецепторов тканей к инсулину, и, как следствие – снижение уровня глюкозы, т.е. реализуется антиадренергический метаболический эффект вилдаглиптина в условиях комбинированного воздействия нескольких факторов риска: высокого уровня глюкокортикостероидов, холестерина и катехоламинов, характерных для хронического стресса [3].

Многочисленными исследованиями установлена существенная роль окислительного стресса в реализации системного деструктивного влияния длительной гипергликемии, что приводит к повреждению не только структурных компонентов мембран клеток, но и белков. [1; 4; 5]. Прогрессивное развитие атеросклероза у больных с сахарным диабетом с развитием макро- и микроангиопатий – негативная особенность системных атеросклеротических поражений сосудов с развитием гангрены нижних конечностей, обширных некрозов миокарда [2]. В наших исследованиях было изучена роль вилдаглиптина и ЭМГП-сукцината (мексидола) при комбинировании нескольких факторов риска: высокого уровня глюкокортикостероидов, гликемии, холестерина и (однократно) катехоламинов, что моделирует условия острого стресса на фоне других факторов риска, аналогично метаболическому фону больных сахарным диабетом 2 типа.

Введение дексаметазона увеличивает содержание общего белка сыворотки крови на 9,8% в сравнении с интактными животными (табл. 1). Аналогична динамика содержания альбуминов сыворотки крови (+14,4%), что обусловлено стимулирующим действием глюкокортикоидов на синтез белков в печени. В условия гиперхолестеринемии на фоне введения вилдаглиптина данная положительная тенденция сохраняется. Этилметилгидроксипиридина сукцинат в дозе 50 мг/кг сохраняет исходные значения общего белка сыворотки и повышает уровень альбуминов 40,0 ± 3,74 г/л (табл. 1).

Высокие дозы глюкокортикостероидов значимо повышают синтез холестерина – на 142,4%, из-за активации глюконеогенеза, дисметаболической гиперлипидемии, усиленного катаболизма липидов. Вилдаглиптин уменьшает данную негативную тенденцию, однако цифры общего холестерина остаются выше значений интактных животных на 124% (табл. 1). Включение этилметилгидроксипиридина сукцината в дозе 50 мг/кг в комплексную терапию снижет уровень общего холестерина на 29% по отношению к серии без вилдаглиптина и на 19,4% более эффективен в снижении гиперхолестеринемии вилдаглиптином. Аналогичная динамика значений триглицеридемии в исследуемых сериях. Дексаметазон вызывает развитие выраженной гипертриглицеридемии: рост значений составил + 93,1% по отношению к показателям интактных животных, что также прогнозируемо фармакодинамическими эффектами глюкококортикостероидов – активацией липолиза и глюконеогенеза. Положительным эффектом вилдаглиптина можно считать его корригирующее влияние на рост триглицеридов в сыворотке крови в условиях гиперхолестеринемии и гиперглюкокортикостероидемии – снижение составило 60,2% по отношению к серии без вилдаглиптина.

Гипотриглицеридемический эффект сочетания этилметилгидроксипиридина сукцината с гипогликемическим средством более выражен (–38,3%), чем лишь монотерапия вилдаглиптином. Концентрация ЛПВП возрастает на фоне дексаметазона (+ 46%), что, вероятно, обусловлено усилением протеинсинтетической функции печени. Вилдаглиптин усиливает данную тенденцию, обеспечивая дальнейший рост ЛПВП (табл. 1). ЭМГП-сукцинат сохраняет показатели ЛПВП выше значений контроля, но в меньшей степени, чем гипогликемическое средство.

Таблица 1

Биохимические показатели крови белых крыс серии с этилметилгидроксипиридина сукцинатом на фоне дексаметазона, холестерина и вилдаглиптина (М ±m)

 

Показатели

Общий белок, г/л

Альбумины,

г/л

Общий холестерин, ммоль/л

Триглицери-

ды, ммоль/л

ЛПВП,

ммоль/л

1

Интактные

 

66,4±4,9

34,42±0,81

0,66±0,09

1,02±о,31

0,40±0,04

2

Контроль дексаметазон + холестерин

73,0±13,39

Ринт<0,001

39,36±4,43

Ринт<0,03

 

1,6±0,2

Ринт<0,001

 

1,97±0,30

Ринт<0,002

 

 

0,78 ±0,08

Ринт<0,01

3

Дексаметазон + холестерин + вилдаглиптин

74,5±9,3

Ринт.>0,05

Рконт.>0,05

38,07±3,24

Ринт<0,04

Рконт.>0,05

 

 

1,48±0,34

ринт<0,001

Рконт.>0,05

 

 

1,23±0,19

ринт. <0,002

Рконт.>0,05

 

 

1,14±0,26

Ринт<0,01

Рконт <0,01

4

Этилметилгид-роксипиридина сукцинат +

дексаметазон + холестерин+ вилдаглиптин

67,4±7,36 Ринт.>0,05

Рконт >0,05

Рвил. >0,05

40,0 ± 3,74 Ринт<0,04 Рконт .>0,05

Рвил .>0,05

1,24±0,18 Ринт<0,001 Рконт<0,001 Рвил .>0,05

 

0,86±0,15 Ринт.>0,05 Рконт <0,001

Р вил<0,001

 

0,94±0,22 Ринт<0,001

Рвил >0,05 Рконт <0,001

 

Примечание: Ринт.<0,001 – достоверность рассчитана по отношению к интактным животным; Рконт.>0,05 – достоверность рассчитана по отношению к данным серии контроля; Рвил. – достоверность рассчитана по отношению к данным серии с вилдаглиптином.

Активность фермента АЛАТ возрастает на фоне гиперхолестеринемии и дексаметазона на 68% от уровня интактных животных (табл. 2) вследствие повышенной метаболической нагрузки на гепатоциты. Подключение 3-го компонента – вилдаглиптина 0,4 мг/кг в схему эксперимента приводит к существенному росту активности АЛАТ (+ 372%) к исходным данным и + 179% к данным предыдущей серии (без гипогликемического препарата), возможно, данный рост активности обусловлен выраженной метаболической перегрузкой печени. Однако введение этилметилгидроксипиридина сукцината в схему эксперимента обеспечило снижение значений АЛАТ на 60% по сравнению с предыдущей серией (табл. 2), что свидетельствует о гепатопротекторной активности антиоксиданта.

Таблица 2

Биохимические показатели серии с этилметилгидроксипиридина сукцинатом на фоне холестерина и вилдаглипдина, М±м

 

Показатели

АЛАТ, ЕД

АСАТ, ЕД

 

Мочевина,

ммоль/л

Креатинин,

мг/дл

1

Интактные

55,8 ± 9,23

164,8±15,97

4,52±0,51

0,054±0.005

2

Контроль дексаметазон + холестерин

94,2±6,97

Ринт<0,001

244.,6±8,62

Ринт<0,001

7,3±1,52 Ринт<0,004

0,055±0,003 Ринт<0,003

3

Дексаметазон + холестерин+ вилдаглиптин

263,4±64,22

Ринт<0,03 Рконт <0,001

229,0±22,65

Ринт<0,001

Рконт >0,05

9,33±2,32

Ринт<0,001

Рконт .>0,05

0,065±0,006

Ринт<0,001

Рконт<0,02

4

Этилметилгид-роксипиридина +дексаметазон + холестерин

+ вилдаглиптин

105,8±18,41

Ринт<0,001 Рконт >0,05

Р вил<0,001

258,6±38,16

Ринт<0,001

Рконт >0,05

Р вил.>0,05

 

7,42±2,29

Ринт<0,001

Рконт >0,05

Р вил.>0,05

0,057±0,005

Ринт>0,05

Конт >0,05 Рвил.<0,04

Примечание: Ринт<0,001 – достоверность рассчитана по отношению к интактным животным; Рконт.>0,05 – достоверность рассчитана по отношению к данным серии контроля; Рвил. – достоверность рассчитана по отношению к данным серии с вилдаглиптином.

Активность фермента АСАТ не изменялась в сериях эксперимента, что подтверждает сравнительно более выраженную чувствительность гепатоцитов к примененной интенсивной метаболической нагрузке холестерином, дексаметазоним и вилдаглиптином.

Нарастание продуктов метаболизма печени – мочевины (+ 62% в серии с холестерином, дексаметазоном и + 106% в серии с вилдаглиптином по отношению к интактным) на фоне ксенобиотиков также подтверждает предположение об усилении синтетических процессов, обусловленных повышенными дозами дексаметазона (табл. 2). Аналогична и динамика креатинина в сериях опытов – нарастание при увеличении метаболической нагрузки, однако в серии с этилметилгидроксипиридина сукцинатом значения креатинина не отличаются от интактных крыс, что, вероятно, обусловлено снижением метаболической нагрузки из-за стабилизации мембран лизосом гепатоцитов и снижения активности ферментов, участвующих в процеcсах микросомального окислении в гепатоцитах и биотрансформации ксенобиотиков [6-8].

Выводы

1. Холестериновая нагрузка усугубляет гипергликемию и снижает адаптацию инсулярного аппарата при дексаметазоновой гипергликемии.

2. Вилдаглиптин корригирует рост гипергликемии в условиях сочетанных метаболических нарушений и сохраняет регуляторную способность бета-клеток поджелудочной железы.

3. Комбинированное применение вилдаглиптина и ЭМГП-сукцината оказывает синергетический эффект в условиях дисметаболических нарушений, потенцирует снижение холестерина, триглицеридов и сохраняет высокий уровень ЛПВП.

4. ЭМГП-сукцинат проявляет гепатопротекторную активность в условиях дисметаболических нарушений, ограничивая рост ферментов (АЛАТ) и повышая альбуминосинтезирующую функцию печени при дислипидемии и гиперкортикостероидемии.


Библиографическая ссылка

Инчина В.И., Абдулвахид М.А. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВИЛДАГЛИПТИНА В КОМБИНАЦИИ С ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИНА СУКЦИНАТОМ ПРИ ДЕКСАМЕТАЗОНОВОЙ ГИПЕРГЛИКЕМИИ И ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ У БЕЛЫХ КРЫС // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 1. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29525 (дата обращения: 23.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074