Вітамін D у комплексному лікуванні експериментального цукрового діабету

Abstract

Мета дослідження – обґрунтувати доцільність застосування вітаміну D (ергокальциферолу) у комплексному лікуванні експериментального цукрового діабету (ЦД). Експериментальний ЦД моделювали одноразовим внутрішньоочеревинним введенням стрептозотоцину в дозі 50 мг/кг у щурів. Після виникнення стабільної гіперглікемії тваринам вводили інсулін (3 ОД або 1 ОД на 1 тварину), масляний розчин ергокальциферолу (6000 або 600 МО) або комбінацію (інсулін 1 ОД і ергокальциферол 600 МО на 1 тварину) від 2 тижнів до 6 міс. Функціональний стан мембран мітохондрій печінки тварин вивчали за допомогою флуоресцентного зондування бішару. Після введення інсуліну в дозі 3 ОД рівень цукру в крові тварин з експериментальним ЦД зменшувався на 30–66 % протягом періоду від 2 тижнів до 6 міс. Інсулін у дозі 1 ОД зменшував уміст цукру в крові щурів у різні проміжки часу на 20–30 %. Ця доза є оптимальною для вивчення лікарських засобів з передбачуваною потенціюючою дією. Уведення вітаміну D у дозі 600 і 6000 МО вірогідно зменшувало вміст цукру в крові щурів з експериментальним діабетом у середньому на 20–35 і на 40–60 % відповідно. Сумісне введення інсуліну (1 ОД) і ергокальциферолу (600 МО) практично нормалізувало рівень цукру в експериментальних тварин, уже починаючи з 2 тижня дослідження, що свідчить про наявність синергізму потенціюючого характеру даної комбінації. Корекція ЦД інсуліном і вітаміном D, введеними окремо, визначила позитивну тенденцію до нормалізації стану поверхневих шарів мембран мітохондрій. А їхнє поєднане введення практично повертало ці зміни до контрольних величин. Міжмолекулярні зв’язки мембран, за даними сумарної флуоресценції, нормалізувалися повністю. Ці дані свідчать про те, що сумісне введення інсуліну та вітаміну D у дозах, значно менших за терапевтичні, нормалізує міжмолекулярні зв’язки в поверхневих шарах мембран. Нагальною задачею в подальшому є поглиблене вивчення механізмів, які призводять до вираженої ефективності сумісного застосування цих лікарських засобів за ЦД.

Цель исследования – обосновать эффективность использования витамина D (эргокальциферола) в комплексном лечении экспериментального сахарного диабета (СД). Экспериментальный СД моделировали одноразовым внутрибрюшинным введением стрептозотоцина крысам в дозе 50 мг/кг. После возникновения стабильной гипергликемии животным вводили инсулин (3 ЕД или 1 ЕД на 1 животное), масляный раствор эргокальциферола (6000 или 600 МЕ) или комбинацию (инсулин 1 ЕД и эргокальциферол 600 МЕ на 1 животное) от 2 недель до 6 мес. Функциональное состояние мембран митохондрий печени животных изучали с помощью флуоресцентного зондирования биослоя. После введения инсулина в дозе 3 ЕД уровень сахара в крови животных с экспериментальным СД уменьшался на 30–66 % на протяжении периода от 2 недель до 6 мес. Инсулин в дозе 1 ЕД уменьшал содержание сахара в крови крыс в разные промежутки времени на 20–30 %. Эта доза является оптимальной для изучения лекарственных средств с предполагаемым потенцирующим действием. Введение витамина D в дозе 600 и 6000 МЕ достоверно уменьшало содержание сахара в крови крыс с экспериментальным диабетом в среднем на 20–35 и на 40–60 % соответственно. Совместное введение инсулина (1 ЕД) и эргокальциферола (600 МЕ) практически нормализовало уровень сахара у экспериментальных животных, уже начиная со 2 недели исследования, что свидетельствует о наличии синергизма потенцирующего характера у данной комбинации. Коррекция СД инсулином и витамином D, введенными отдельно, определяла позитивную тенденцию к нормализации состояния поверхностных слоев мембран митохондрий. А их совместное введение практически возвращало эти изменения до уровня контрольных показателей. Межмолекулярные связи мембран, по данным суммарной флуоресценции, нормализовались полностью. Эти данные свидетельствуют о том, что совместное введение инсулина и витамина D в дозах, значительно меньших, чем терапевтические, нормализует межмолекулярные связи в поверхностных слоях мембран. Важной задачей в дальнейшем является углубленное изучение механизмов, которые обеспечивают выраженную эффективность совместного применения этих лекарственных средств при СД.

The aim of this work was to prove the effectiveness of the use of vitamin D (ergocalciferol) in the complex treatment of experimental diabetes mellitus (DM). The experimental DM has been reproduced by single intra-peritoneal injection of streptozotocin at a dose of 50 mg/kg in rats. After the development of persistent hyperglycemia, animals were given insulin (3 U or 1 U per animal), oil solution of ergocalciferol (6000 or 600 International Units, IU) or a combination (insulin 1 U and ergocalciferol 600 IU per animal) from 2 weeks to 6 months. Functional condition of mitochondrial biomembranes of the animals’ liver was studied by fluorescent probing of a bilayer. After the introduction of insulin at a dose of 3 U, the blood sugar level in animals with experimental diabetes decreased by 30–66 % over a period from 2 weeks up to 6 months. Insulin in a dose of 1 U reduced the sugar level in the blood of the rat at different times by 20–30 %. This dose is optimal for the study drugs with foreseen potentiating effects. Introduction of vitamin D in a dose of 600 and 6000 IU significantly reduced the blood sugar level in rats with experimental diabetes by an average of 20–35 and 40–60 %, respectively. Co-administration of insulin (1 U) and ergocalciferol (600 IU) practically normalized the sugar level in experimental animals, starting from the 2nd week of study, which indicates the synergism action of this drugs under their joint administration. Correction of diabetes with insulin and vitamin D administered separately, determined a positive trend in the normalization of the functional state of the surface layers of mitochondrial membranes. And their joint administration almost returned these changes to the initial level. The inter-molecular bonds of the membranes, according the total fluorescence data, were completely normalized. These data are the evidences that the joint administration of insulin and vitamin D, at doses significantly less than therapeutic, normalizes inter-molecular bonds in the surface layers of membranes. There is an important task in the future to fulfill a profound investigation of pathogenetic mechanisms, that lead to significant effectiveness of combined administration of these agents in diabetes mellitus.