Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Aliyev M.Kh., Sultanova G.M., Talishinskaya M.B., Ibrahimova G.H.

Azerbaijan Medical University, Baku

Сomparative evaluation of markers of disturbed metabolism

in bone tissue in blood and lymph in diabetes mellitus

Резюме. В результате постоянной гипергликемии при сахарном диабете (СД) повреждаются практически все органы и ткани организма, в том числе и костная ткань. Одним из осложнений СД является диабетическая остеопатия. В последнее время изучали кровь и маркеры метаболических изменений в костной ткани в патогенезе диабетической остеопатии, но не изучали эти показатели в лимфе. Цель исследования – сравнить показатели нарушений метаболизма в костной ткани, в крови и лимфе при моделированном аллоксановом сахарном диабете у кроликов и определить скорость лимфотока. Сравнительно изучали маркеры метаболизма костной ткани (остеокальцин, активность витамина D, концентрацию кальция и фосфора) в крови и лимфе в контрольной и опытной группах. Кроме того, определяли скорость тока лимфы. Исследуемые параметры в опытной группе определяли на 15-е, 30-е и 45-е сутки после введения аллоксана. Во всех периодах эксперимента уровень сахара в крови постепенно увеличивался, а скорость тока лимфы уменьшалась. В течение всего эксперимента наблюдали снижение активности витамина D, повышение концентрации остеокальцина, кальция и фосфора как в крови, так и в лимфе, а также снижалась скорость лимфотока. Снижение скорости тока лимфы замедляет выведение накопившихся в тканях токсических продуктов, что отрицательно сказывается на общем состоянии животных. Большинство указанных изменений произошло на 45-й день. Эта тенденция более заметна в лимфе.

Ключевые слова: сахарный диабет (СД), лимфа, кальций, остеокальцин, витамин D.

Медицинские новости. – 2023. – №3. – С. 59–61.

Summary. Diabetes mellitus is a serious medical and social problem for the healthcare system around the world. As a result of stable hyperglycemia in diabetes, almost all organs and tissues of the body, including bone tissue, are damaged. One of the complications of diabetes is diabetic osteopathy. Recently, markers of metabolic changes in bone tissue in the pathogenesis of diabetic osteopathy have been studied in the blood, but these indicators in the lymph have not been studied. The aim of the study was to compare the indicators of metabolic disorders in bone tissue in blood and lymph in experimental alloxan diabetes mellitus in rabbits and to determine the rate of lymph flow. The markers of bone tissue metabolism (osteocalcin, vitamin D activity, calcium and phosphorus concentration) in the blood and lymph in the control and experimental groups were comparatively studied. In addition, the rate of lymph flow was determined. The studied parameters in the experimental group were determined on the 15th, 30th and 45th days after the introduction of alloxan. In all periods of the experiment, the amount of sugar in the blood gradually increased, and the rate of lymph flow decreased. During the entire experiment, there was a decrease in vitamin D activity, an increase in the concentration of osteocalcin, calcium and phosphorus both in the blood and in the lymph, and the rate of lymph flow also decreased. A decrease in the rate of lymph flow slows down the elemination of toxic products accumulated in the tissues, which adversely affects the general condition of the animals. Most of these changes occurred on the 45th day. This trend is more noticeable in the lymph.

Keywords: diabetes mellitus (DM), lymph, calcium, osteocalcin, vitamin D.

Meditsinskie novosti. – 2023. – N3. – P. 59–61.

По данным Международной федерации диабета, сахарный диабет относится к группе эндокринных заболеваний, склонных к эпидемическим особенностям неинфекционного характера, и считается одной из актуальных проблем современности [1–3]. Прогнозируется, что к 2040 году число таких больных увеличится на 55%. Сахарный диабет также быстро распространяется в Азербайджане.

СД относится к группе наследственных (полигенных) заболеваний, характеризующихся нарушениями всех видов обмена веществ, и требует проведения комплексной коррекции [4–6]. В результате постоянной гипергликемии при СД повреждаются практически все органы и ткани организма, в том числе костная ткань [6–8]. Инсулин оказывает анаболическое действие на обменные процессы в костной ткани [9–11]. Процессы в костной ткани существенно зависят от фосфорнокальциевого баланса в крови [12, 13].Под влиянием инсулина в клетку поступает фосфор, что приводит к снижению концентрации фосфора в крови [14, 15]. Инсулин ускоряет всасывание кальция из кишечника и обеспечивает его поступление в костную ткань.

Одним из факторов, участвующих в секреции инсулина, является витамин  D [16–18].

Витамин D также участвует в поддержании нормальной концентрации кальция в крови. Снижение уровня витамина D снижает реабсорбцию кальция из почек и продукцию остеокальцина остеобластами [7, 19]. Остеокальцин играет большую роль в функционировании костной ткани как системы [20–22]. Это основной неколлагеновый белок костей. Остеокальцин стимулирует секрецию инсулина и повышает чувствительность к инсулину как жировой, так и мышечной ткани. Дефицит инсулина при СД ускоряет катаболизм в костной ткани и вызывает резорбцию кости [21, 22]. В последнее время в крови изучали маркеры метаболических изменений костной ткани в патогенезе диабетической остеопатии, но не изучали эти показатели в лимфе.

Цель исследования – сравнить показатели нарушений метаболизма костной ткани в крови и лимфе при моделировании аллоксанового сахарного диабета у кроликов и определить скорость лимфотока.

Материалы и методы

Исследования проводили на кроликах породы Шиншилла массой 1,8–2,3 кг. Для создания модели диабета кроликам в брюшную полость вводили 5% раствор аллоксана моногидрата в дозе 100 мг/кг. Для анализа брали кровь из полости сердца, а лимфу брали из грудного лимфотока. Операция проводилась под наркозом. Симптомы диабета выявляли у кроликов через 10–15 дней после введения аллоксана.

В ходе исследования животные были разделены на 2 группы по 10 кроликов в каждой. Сравнительно изучали маркеры метаболизма костной ткани (остеокальцин, активность витамина D, концентрацию кальция и фосфора) в крови и лимфе интактных животных I группы (контрольной). Кроме того, определяли также скорость тока лимфы. Исследуемые показатели во II (опытной) группе определяли на 15-е, 30-е и 45-е сутки после введения аллоксана. В эти дни также определяли скорость тока лимфы у животных.

Результаты и обсуждение

Во все экспериментальные периоды уровень сахара в крови постепенно увеличивался, а скорость тока лимфы уменьшалась (таблица). Концентрация сахара в крови в контрольной группе составила 5,42 ммоль/л, а после введения аллоксана этот показатель увеличивался на протяжении всего опыта и на 45-е сутки достиг 11,06 ммоль/л (р≤0,01). Скорость лимфотока в контрольной группе составила 1,17 мл.мин/кг, а после введения аллоксана этот показатель снижался на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки достигал 0,75 мл.мин/кг (p≤0,01). В ходе эксперимента наблюдалось снижение активности витамина D, повышение концентрации остеокальцина, кальция и фосфора как в крови, так и в лимфе по сравнению с нормальными показателями. Направление изменений этих показателей усугублялось в соответствии с периодами эксперимента. То есть на протяжении всего эксперимента наблюдалось снижение активности витамина D, повышение концентрации остеокальцина, кальция и фосфора как в крови, так и в лимфе.

Таблица. Изменение уровня сахара в крови и скорости лимфотока на протяжении всего эксперимента

Эта тенденция более выражена в лимфе, чем в крови. Результаты исследуемых показателей в крови и лимфе представлены на рисунках 1 и 2.

Концентрация фосфора в крови в контрольной группе составила 3,765 мг/дл, а после введения аллоксана этот показатель увеличивался на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки достиг 11,09 мг/дл (p≤0,01). Концентрация кальция в крови в контрольной группе составила 9,65 мг/дл, а после введения аллоксана этот показатель увеличился и на 45-е сутки достиг 18,25 мг/дл (p≤0,01). Активность витамина D в крови в контрольной группе составила 27,59 нг/мл, а после введения аллоксана этот показатель снижался на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки снизился до 14,13 нг/мл (p≤0,01). Концентрация остеокальцина в крови в контрольной группе составляла 10,05 нг/мл, а после введения аллоксана этот показатель возрастал на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки достиг 23,06 нг/мл (p≤0,01).

Как видно на рисунке 2, динамика изменений показателей лимфы более выражена, чем динамика изменений показателей крови. Концентрация фосфора в лимфе в контрольной группе составляла 4,75 мг/дл, а после введения аллоксана этот показатель увеличивался на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки достиг 12,07 мг/дл (p≤0,01). Концентрация кальция в лимфе в контрольной группе составила 10,05 мг/дл, а после введения аллоксана этот показатель увеличился и на 45-е сутки достиг 19,06 мг/дл (p≤0,01). Активность витамина D в лимфе в контрольной группе составила 27,07 нг/мл, а после введения аллоксана этот показатель снижался на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки снизился до 13,75 нг/мл (p≤0,01). Концентрация остеокальцина в лимфе в контрольной группе составила 13,045 нг/мл, а после введения аллоксана этот показатель увеличивался на протяжении всего эксперимента и на 45-е сутки достигал 24,76 нг/мл (p≤0,01).

Объяснена причина изменения гемо- и лимфомаркеров метаболических изменений костной ткани при моделировании аллоксанового диабета у кроликов ускорением резорбции костной ткани в условиях дефицита инсулина. Результаты, полученные в ходе эксперимента, соответствуют литературным данным. Таким образом, при СД недостаток инсулина ускоряет катаболизм в костной ткани, происходит деградация костного матрикса, из кости в кровь поступают остеокальцин, кальций и фосфор. Увеличение концентрации остеокальцина, кальция и фосфора как в крови, так и в лимфе, и снижение активности витамина D являются следствием отдаленных осложнений СД. Снижение скорости тока лимфы замедляет выведение накопившихся в тканях токсических продуктов, что отрицательно сказывается на общем состоянии животных. Большинство указанных изменений произошло на 45-й день.

Заключение

При моделировании аллоксанового диабета маркеры нарушений метаболизма костной ткани (остеокальцин, активность витамина D, концентрация кальция и фосфора) изменяются как в крови, так и в лимфе. Эта тенденция более заметна в лимфе. В это время также отмечалось снижение скорости тока лимфы.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Бондарь Т.П., Козинец Г.И. // Библиотека врача-лаборанта. – М., 2003. – 87 с.

2. Ruderman N.B., Carling D., Prentki M., et al. // J. Clin. Invest. – 2013. – Vol.123, Vol.7. – P.2764–2772.https://doi.org/10.1172/JCI67227

3. M?mm?dov Y.C., ?liyev O.S., ?liyev S.H., Nift?liyeva S.F., Talisinskaya M.B., B?d?lova A.T. Eksperimental s?k?rli diabet zaman? toxumalar?n limfadrenaj?n?n pozulmas?nda endotelial disfunksiyan?n rolu / 5th Baku International Medical Congres. – Baku, 2018. – 146 p.

4. Hatice Öntürk, Hanefi Özbek. // Genel Tip Derg. – Türkiye. – 2007. – Vol.17, N4.

5. Metin Yusuf Gelmez, Pinar Kasapoglu, Gagdas Ugur Adas. Metabolik Sendromda Deneysel Hayvan Modelleri / Deneysel T?p Arast?rma Enstitüsü Dergisidir. – Türkiye, 2010.

6. Нуруллина Г.М., Ахмадуллина Г.И. // Остеопороз и остеопатии. – 2017. – №20 (3). – С.82–89.

7. Ялочкина Т.О., Белая Ж.Е. // Ожирение и метаболизм. – 2017. – Т.14, №3. – С.11–18.

8. Ингерлейб М.Б. Анализы. Полный справочник. – М.: Астрель, 2010.

9. TEMD Diabetes Mellitus ve Komplikasyonlarinin Tani, Tedavi ve Izlem Kilavuzu-2020. – Bas?m (Çevrimiçi Yay?n). Ankara.

10. Picke A.K., Campbell G., Napoli N., Hofbauer L.C., Rauner M. // Endocr Connect. – 2019. – Vol.8, N3. – R55–R70.

11. Murray C.E., Coleman C.M. // Int J Mol Sci. – 2019. – Vol.20, N19. – P.4873.

12. Бирагова М.С., Грачева С.А., Мартынов С.А. // Сахарный диабет. – 2012. – №15(4). – С.74–80.

13. Kelestimur H. // Istanbul Tip Kitapevleri. – 2021. – P.966–967.

14. Chernecky C.C. Laboratory tests and diagnostic procedures / C.C. Chernecky, B.J. Berger; 5th ed. – Saunder Elsevier, 2008. – 1232 pp.

15. Кишкун А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики. – М., 2007. – 822 с.

16. Sur A., Priya G. // Endocrinol. Metab. Syndr. – 2017. – Vol.6. – P.268.

17. Захарова И.Н., Мальцев С.В, Боровик Т.Э. // Педиатрия. – 2014. – №93 (2). – С.75–80.

18. McNally J.D., Leis K., Matheson L.A., Karuananyake C., Sankaran K., Rosenberg A.M. // Pediatr. Pulmonol. – 2009. – Vol.44, N10. – P.981–988.

19. Janghorbani M., Van Dam R.M., Willett W.C., et al. // Am J Epidemiol. – 2007. – Vol.166, N5. – P.495–505.

20. Kanazawa I. // Endocr. J. – 2017. – Vol.64. – P.1043–1053.

21. Farlay D., Armas L.A., Gineyts E., et al. // J Bone Miner Res. – 2016. – Vol.31, N1. – P.190–195.

22. Chailurkit L.O., Chanprasertyothin S., Rajatanavin R., et al. // Clinical Endocrinology. – 2008. – Vol.68, N6. – P.858–862.

Медицинские новости. – 2023. – №3. – С. 59-61.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.