Закономерности формирования гипергликемии при экспериментальном сахарном диабете

Abstract

Стрептозотоцин - індукований цукровий діабет протягом останніх років є однією із найрозповсюдженіших моделей діабету. Використання цієї моделі дозволяє вивчати патогенез захворювання з моменту первинного ушкодження бета-клітин через формування аутоімунних реакцій до розвитку склерозу панкреатичних острівців і абсолютної інсулінонедостатності. Дане дослідження проведене з метою вивчення закономірностей формування гіперглікемії на протязі раннього періоду розвитку стрептозотоцинового діабету під час виникнення аутоімунних реакцій. Експерименти виконано на 63 дорослих щурах-самцях та самках лінії Вістар. Діабет було індуковано інтраперитонеальною одноразовою ін’єкцією стрептозотоцина в дозі 45 мг/кг. Через 12 годин та на 1, 2, 3, 31/2, 5, 10, 14 та 20 добу в крові хвостової вени було досліджено рівень глюкози. На 5 добу розвитку діабету також було здійснено тест толерантності до глюкози. В роботі доведено, що формування гіперглікемії після ін’єкції стрептозотоцину здійснюється в три етапи. На першому етапі (1-4 день) спостерігається виникнення гіперглікемії (22,37±3,29 мм) внаслідок первинного ушкодження і загибелі бета-клітин під дією стрептозотоцину. Наступний період еуглікемії (5-9 день) може виникати внаслідок активації проліферації бета-клітин за умов первинної гіперглікемії. В цей період спостерігається порушення толерантності до глюкози. Для останнього періоду характерний вторинний розвиток гіперглікемії (22,18±1,12 мм), що може відбуватися внаслідок аутоімунного пошкодження бета-клітин. Протягом всіх періодів розвитку діабету у самців було зафіксовано більш високий рівень глікемії. За результатами дослідження зроблено висновок, що розвиток діабету на ранніх етапах проходить через декілька стадій з різним рівнем глікемії, що свідчить про комплексний патогенетичний механізм. Подальші дослідження мають дати пояснення механізмам виявленого феномену. Streptozotocin - induced diabetes mellitus is one of the most abundant diabetes models during the recent past. Using this model, one could study the pathogenetic mechanism of diabetes from the time of initial beta-cell damage through autoimmunity development till the sclerosis of pancreatic islets and absolute insulin insufficiency. The present study is undertaken to investigate consistent patterns of hyperglycemia development during the early stages of streptozotocin-induced diabetes mellitus when autoimmune response is being formed. Investigations were carried out on the 63 adult Wistar male and female rats. Diabetes was induced by a single intraperitoneal streptozotocin administration in dose of 45 mg/kg. The sequence of blood samples from caudal vein was taken in 12 hours and on 1, 2, 3, 31/2, 5, 10, 14 and 20 day after streptozotocin administration. The glucose tolerance test was performed on the 5th day of diabetes development. It was shown that hyperglycemia development after streptozotocin administration goes through three main stages. Transient hyperglycemia with peak value about 22,37±3,29 mM is observed on the first stage (1-4 days). It is suggested to result from a primary beta-cell damage and death caused by direct streptozotocin action. The following euglycemia stage (5-9 days) may be resulted from beta- cells proliferation activated by hyperglycemia during the first stage. Nevertheless, a failed glucose tolerance is observed in all rats in this period. The last stage is characterized by stable hyperglycemia (22,18±1,12 mM) and may be as a result of development of anti-beta-cellular autoimmune response. During all stages, male rats has shown significantly higher glucemy level. It is concluded that diabetes development in early terms goes through a sequence of stages with different glycemia level suggesting an involvement of complex pathological processes. Further studies are needed to reveal the concrete pathogenesis of the observed phenomena.