Исследование активности ферментов цикла Кребса в тканях глаза при экспериментальной диабетической ретинопатии

Abstract

Моделирование сахарного диабета (СД) 1-го типа является основой разработки новых методов лечения диабетической ретинопатии. Цель работы – исследование активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и малатдегидрогеназы (МДГ) для оценки состояния энергетического обмена в тканях глазного яблока на фоне разработанной модели СД 1-го типа. Диабет моделировали трехкратным внутрибрюшинным, с интервалом 5 дней, введением аллоксана в дозе 7,5 мл/200 г массы животного. Введение аллоксана осуществляли на фоне свободного доступа животных к 5 % раствору фруктозы. В ганглионарном слое по классу умеренной активности ферментов выявлены различия в удельном весе животных при анализе активности ЛДГ, по классам высокой и очень высокой активности ферментов выявлены различия в удельном весе животных при анализе активности МДГ, ЛДГ и СДГ. В гранулярном слое обнаружены различия между группой с моделью СД 1-го типа и контрольной группой в удельном весе животных при анализе активности СДГ и ЛДГ. В сосудистом слое по классу высокой и умеренной активности ферментов обнаружены различия удельного веса животных при анализе активности СДГ и ЛДГ, а по классу очень высокой ферментативной активности при анализе активности МДГ и ЛДГ. В результате исследования был показан глюкозотоксический эффект экспериментальной модели СД 1-го типа и выявлены изменения активности ферментов цикла Кребса в глазном яблоке. Полученные результаты свидетельствуют о том, что уже на ранних сроках развития СД 1-го типа происходят значительные изменения в процессах биоэнергетики митохондрий, что указывает на необходимость включения в комплексное лечение СД 1-го типа в дебюте заболевания препаратов метаболического профиля в виде субстратов цикла трикарбоновых кислот для смягчения патогенного влияния глюкозотоксичности на ткани глаза.

Modelling of type 1 diabetes mellitus (DMТ1) is the basis for the new methods development for diabetic retinopathy treatment. Goal. The goal of the study was the activity of succinate dehydrogenase (SDG), lactate dehydrogenase (LDG) and malate dehydrogenase (MDG) research to assess the energy metabolism condition in eyeball tissues with a background of a DMТ1 developed model. Materials and methods. Diabetes was simulated with a triple intraperitoneal injection of alloxan at dose 7.5 ml / 200 g of animal weight. Introduction of alloxan was carried out with the background of free access to 5 % fructose solution. Results. In the ganglionic layer differences in specific weight of animals were revealed in LDG activity analysis; differences in the activity of MDG, LDG, and SDG were revealed by high and very high enzyme activity classes. In the granular layer, differences were found between the group with the DMТ1 model and the control group in the specific weight of animals in SDG and LDG activity analysis. In the vascular layer, SDG and LDG activity differences were found in high and moderate activity class, and in very high enzymatic activity class in MDG and LDG activity analysis. Conclusions. The obtained results indicate that during early stages of DMТ1 development there are significant changes in bioenergetics processes, which indicates the necessity to include in the debut of the disease metabolic profile drugs.

Моделювання цукрового діабету (ЦД) 1-го типу є основою розробки нових методів лікування діабетичної ретинопатії. Мета роботи – дослідження активності сукцинатдегідрогенази (СДГ), лактатдегідрогенази (ЛДГ) і малатдегід- рогенази (МДГ) для оцінювання стану енергетичного обміну в тканинах очного яблука на тлі розробленої моделі ЦД 1-го типу. Діабет моделювали триразовим внутрішньочеревним, з інтервалом 5 днів, уведенням алоксану в дозі 7,5 мл/200 г маси тварини. Уведення алоксану здійснювали на тлі вільного доступу тварин до 5 % розчину фруктози. У гангліонарному шарі за класом помірної активності ферментів виявлені відмінності в питомій вазі тварин при аналізі активності ЛДГ, за класами високої та дуже високої активності ферментів виявлені відмінності в питомій вазі тварин при аналізі активності МДГ, ЛДГ і СДГ. У гранулярному шарі виявлені відмінності між групою з моделлю ЦД 1-го типу та контрольною групою в питомій вазі тварин при аналізі активності СДГ і ЛДГ. У судинному шарі за класом високої та помірної активності ферментів виявлені відмінності питомої ваги тварин при аналізі активності СДГ і ЛДГ, а за класом дуже високої ферментативної активності при аналізі активності МДГ і ЛДГ. Отримані резуль- тати свідчать, що вже на ранніх термінах розвитку ЦД 1-го типу відбуваються значні зміни в процесах біоенергетики мітохондрій, що вказує на необхідність включення в комплексне лікування ЦД 1-го типу в дебюті захворювання препара- тів метаболічного профілю у вигляді субстратів циклу трикарбонових кислот для пом'якшення патогенного впливу глюкозотоксичності на тканини ока.