DSpace Общество:

Специфіка змін вмісту стабільних метаболітів нітроген оксиду при експериментальних моделях цукрового діабету

2026-06-26T06:24:23Z

Название: Специфіка змін вмісту стабільних метаболітів нітроген оксиду при експериментальних моделях цукрового діабету Авторы: Крашевський, Артем Володимирович; Ганчева, Ольга Вікторівна; Krashevskyi, A. V.; Hancheva, O. V. Аннотация: Цукровий діабет є однією з найактуальніших медико-соціальних проблем XXI століття, що характеризується неухильним зростанням поширеності, високою частотою ускладнень і значним навантаженням на систему охорони здоров’я. У патогенезі цукрового діабету важливу роль відіграє система монооксиду азоту, дисфункція якої може проявлятися як недостатністю його фізіологічних ефектів, так і надмірним ушкоджувальним впливом токсичних кінцевих метаболітів. Мета дослідження: визначення специфіки змін вмісту стабільних метаболітів нітроген оксиду (NOx та нітротирозину) в плазмі крові та гомогенатах мозку при експериментальних моделях цукрового діабету 1 та 2 типів у статевозрілих щурів-самців лінії Wistar. Матеріали та методи. Експериментальну частину дослідження було проведено на 30 статевозрілих щурах-самцях лінії Wistar, розподілених на 3 експериментальні групи по 10 тварин у кожній (контрольна група, група з моделлю цукрового діабету 1 типу і група з моделлю цукрового діабету 2 типу). Загальний білок визначали біуретовим методом. Біохімічний аналіз вмісту стабільних метаболітів NO в плазмі крові та гомогенатах мозку визначали за методом Гріса з наступним перерахунком у мкМ/г білка. Рівень 3-нітротирозину в цитозольній фракції гомогенатів мозку та плазмі крові визначали методом твердофазного імуноферментного аналізу з наступним перерахунком у нг/г білка. Статистична обробка результатів дослідження була виконана з використанням пакета прикладних програм Statistica (описова статистика, тест Шапіро-Вілка, тест Брауна-Форсайта, ANOVA, ANOVA Уелча, тест Тьюкі, t-тест Уелча з поправкою Бонферроні, p < 0,05). Diabetes mellitus is one of the major medical and social challenges of the 21st century, characterized by its increasing prevalence, high incidence of complications, and substantial burden on healthcare systems. The nitric oxide system has been implicated in the pathogenesis of diabetes mellitus, both through impairment of its physiological functions and through excessive tissue damage caused by toxic end metabolites. Objective. To determine the specific patterns of changes in the levels of stable nitric oxide metabolites (NOx and nitrotyrosine) in blood plasma and brain homogenates in experimental models of type 1 and type 2 diabetes mellitus in adult male Wistar rats. Materials and methods. The experimental part of the study was conducted on 30 mature male Wistar rats, divided into 3 experimental groups of 10 animals each (control group, group with a model of type 1 diabetes mellitus and group with a model of type 2 diabetes mellitus). Total protein was determined using the biuret method. Biochemical analysis of the content of stable NO metabolites in blood plasma and brain homogenates was performed using the Griess method, followed by conversion to μM/g protein. The level of 3-nitrotyrosine in the cytosolic fraction of brain homogenates and blood plasma was assessed using the solid-phase immunoassay method, followed by conversion to ng/g protein. Statistical processing of the study results was performed using the Statistica application software package (descriptive statistics, Shapiro-Wilk test, Brown-Forsythe test, ANOVA, Welch’s ANOVA, Tukey test, Welch’s t-test with Bonferroni adjustment, p < 0.05).

Денситометричне дослідження міокарда лівого шлуночка щурів з експериментальним цукровим діабетом 1 і 2 типів та при введенні амінокислот

2026-06-26T06:17:42Z

Название: Денситометричне дослідження міокарда лівого шлуночка щурів з експериментальним цукровим діабетом 1 і 2 типів та при введенні амінокислот Авторы: Ісаченко, Марія Ігорівна; Isachenko, M. I. Аннотация: Вступ. Провідною причиною летальності при цукровому діабеті є ускладнення з боку серцево- судинної системи, серед яких ключове місце посідає специфічне ураження серцевого м’яза – кардіоміопатія. В основі її патогенезу лежать метаболічні перебудови, індуковані хронічною гіперглікемією, та інтенсифікація нітрозо-оксидативного стресу. Важливу роль у регуляції гомеостазу міокарда відіграють газотрансмітери, проте за умов діабету спостерігається дисфункція ферментів та дефіцит субстратів, що призводить до порушень нуклеїнового обміну. Стан апарату синтезу рибонуклеїнової кислоти в клітині є чутливим індикатором інтенсивності біосинтетичних процесів та загальної життєздатності тканин. Зниження концентрації рибонуклеїнової кислоти відображає пригнічення трансляційної активності, що є морфологічним підґрунтям для розвитку атрофічних та дистрофічних змін серця. Мета дослідження. Вивчити денситометричні показники вмісту нуклеїнових кислот, ступінь фіброзу та гіпертрофії клітин міокарда лівого шлуночка щурів з експериментальним цукровим діабетом першого та другого типів, а також оцінити вплив введення метаболічних попередників газотрансмітерів. Матеріали і методи. Дослідження виконане на щурах лінії Wistar. Цукровий діабет 1-о типу моделювали внутрішньоочеревинним введенням стрептозотоцину в дозі 45 мг / кг маси тіла. Цукровий діабет 2-о типу моделювали шляхом годівлі тварин кормом із 40% вмістом жирів протягом 8 тижнів із наступним введенням стрептозотоцину в дозі 30 мг / кг. Тварини були розподілені на групи, частина з яких отримувала L-аргінін або N-ацетил-L- цистеїн у дозі 1,5 г/кг із питною водою протягом 2 тижнів. Концентрацію рибонуклеїнової кислоти визначали гістохімічним методом за Ейнарсоном. Фіброз оцінювали на зрізах, фарбованих трихромом Массона, а морфометрію проводили на препаратах, забарвлених гематоксиліном та еозином із подальшим проведенням кореляції Пірсона і Спірмена між цим показниками і концентрацією рибонуклеїнової кислоти. Кількісну оцінку здійснювали за допомогою програмного забезпечення ImageJ. Introduction. The leading cause of mortality in diabetes mellitus is complications of the cardiovascular system, among which a specific lesion of the heart muscle, cardiomyopathy, occupies a key place. Its pathogenesis is based on metabolic rearrangements induced by chronic hyperglycemia and the intensification of nitroso-oxidative stress. Gasotransmitters play an important role in the regulation of myocardial homeostasis; however, under conditions of diabetes, enzyme dysfunction and substrate deficiency are observed, leading to disorders of nucleic acid metabolism. The state of the ribonucleic acid synthesis apparatus in the cell is a sensitive indicator of the intensity of biosynthetic processes and the overall viability of tissues. A decrease in the concentration of ribonucleic acid reflects the inhibition of translational activity, which is the morphological basis for the development of atrophic and dystrophic changes in the heart. Objective. To study the densitometric parameters of nucleic acid content, the degree of fibrosis, and hypertrophy of left ventricular myocardial cells in rats with experimental type 1 and type 2 diabetes mellitus, as well as to evaluate the effect of the administration of metabolic precursors of gasotransmitters. Materials and Methods. The study was conducted on Wistar rats. Type 1 diabetes mellitus was modeled by intraperitoneal administration of streptozotocin at a dose of 45 mg/kg of body weight. Type 2 diabetes mellitus was modeled by feeding the animals a diet with a 40% fat content for 8 weeks, followed by the administration of streptozotocin at a dose of 30 mg/kg. The animals were divided into groups, some of which received L-arginine or N-acetyl-L-cysteine at a dose of 1.5 g/kg with drinking water for 2 weeks. The concentration of ribonucleic acid was determined by the histochemical Einarson method. Fibrosis was assessed on sections stained with Masson's trichrome, and morphometry was performed on preparations stained with hematoxylin and eosin, followed by Pearson and Spearman correlation analysis between these parameters and the concentration of ribonucleic acid. Quantitative assessment was carried out using ImageJ software.

Роль 24-годинного прекондиціювання нейропротекторами у виживаності нейронів при колхіцин-індукованій нейродегенерації in vitr

2026-06-26T06:11:16Z

Название: Роль 24-годинного прекондиціювання нейропротекторами у виживаності нейронів при колхіцин-індукованій нейродегенерації in vitr Авторы: Данукало, Максим Вікторович; Danukalo, M. V. Аннотация: Колхіцин-індукована нейротоксичність є цінним експериментальним інструментом для моделювання порушень аксонального транспорту – патологічного процесу, асоційованого з розвитком і прогресуванням нейродегенерації при хворобі Альцгеймера, хворобі Паркінсона та травматичних ураженнях головного мозку. Водночас механізми нейрональної загибелі та стійкості до дії цього нейротоксину залишаються предметом активних досліджень. Метою представленого дослідження було оцінити вплив 24-годинного прекондиціювання цитіколіном і тіоцетамом на виживаність клітин первинної культури ембріональної нервової тканини за умов дії колхіцину. Дослідження проводили на первинній культурі нейронів, яку розподілили на інтактну групу, групу з 24-годинною експозицією колхіцину в концентрації 1 мкМ та групи з попередньою нейропротекторною корекцією. Фармакологічне прекондиціювання здійснювали шляхом добової інкубації клітин у середовищі, що містило цитіколін (100 мкМ) або тіоцетам (1 мМ), із подальшим додаванням токсиканту. Надалі клітини фіксували та піддавали цитохімічному забарвленню на субстанцію Ніссля для світлової мікроскопії, а також імунофлуоресцентному дослідженню експресії каспази-3 (casp3) і циклооксигенази2 (cox2). Встановлено, що експозиція колхіцину спричиняє дезорганізацію субстанції Ніссля, підвищення експресії casp3 та виражену прозапальну відповідь за маркером cox2. Попереднє застосування цитіколіну та тіоцетаму дозволило достовірно знизити частку апоптотичних клітин на 60,8% і 42,9% відповідно, хоча повного відновлення показників до рівня інтактного контролю досягнуто не було. Досліджувані нейропротектори продемонстрували виражені антиапоптотичні властивості, однак виявилися менш ефективними щодо корекції морфологічних ознак хроматолізу та інтенсивності експресії cox2. Colchicine-induced neurotoxicity is a valuable tool for replicating axonal transport disruption in both in vivo and in vitro experiments – a pathological process associated with the development and progression of neurodegeneration in Alzheimer’s and Parkinson’s diseases, as well as traumatic brain injuries. However, the mechanisms of neuronal death and resistance to this neurotoxin remain subjects of active research. Objective. The purpose of this study was to describe the effect of 24-hour preconditioning with citicoline and thiocetam on cell survival in a primary culture of embryonic nervous tissue under the influence of colchicine. Matherials and methods. The study was conducted on a primary neuronal culture divided into an intact group, a group with 24-hour exposure to 1 μM colchicine, and groups with prior neuroprotective correction. Pharmacological preconditioning was performed by incubating cells for 24 hours in a medium containing either citicoline (100 μM) or thiocetam (1 mM) before the subsequent addition of the toxicant. Subsequently, the cells were fixed and subjected to cytochemical Nissl staining and immunofluorescent analysis of caspase-3 (casp3) and cyclooxygenase-2 (cox2) expression. Results. The analysis demonstrates that colchicine exposure causes disorganization of the Nissl substance, increased casp3 expression, and a pronounced pro-inflammatory response according to the cox2 marker. Prior application of citicoline and thiocetam significantly reduced the proportion of apoptotic cells by 60.8% and 42.9%, respectively, although it did not provide full restoration of the parameters to the level of the intact control. The investigated neuroprotectors demonstrated significant anti-apoptotic properties but were less effective in correcting the morphological signs of chromatolysis and the intensity of cox2 expression. Conclusions. 1. 24-hour exposure to colchicine in primary neuronal culture is characterized by profound tigroid disorganization (a twofold increase in staining heterogeneity), activation of caspasedependent apoptosis (a 20-fold increase in caspase-3 expression intensity with the involvement of 87.5% of cells), and stimulation of inflammation (a 5.8-fold increase in cyclooxygenase-2 expression intensity).2. Pharmacological preconditioning with the studied drugs is associated with a decrease in the number of casp3+-cells by 60.8% (citicoline) and 42.9% (thiocetam), but does not affect the fluorescence intensity compared to the colchicine group. At the same time, 24-hour pre-incubation with both drugs proved insufficient for the full restoration of the tigroid structure or the complete neutralization of cyclooxygenase-2 expression intensity, demonstrating only a trend towards the normalization of these parameters.

Оцінка показників фіброзу міокарда при експериментальному цукровому діабеті 2 типу та при введенні L-аргініну і N-ацетил-L-цистеїну

2026-06-25T07:30:37Z

Название: Оцінка показників фіброзу міокарда при експериментальному цукровому діабеті 2 типу та при введенні L-аргініну і N-ацетил-L-цистеїну Авторы: Ісаченко, Марія Ігорівна; Isachenko, M. I. Аннотация: Дослідження присвячене дифузному фіброзу міокарда при цукровому діабеті 2 типу та можливостям його корекції за допомогою L-аргініну та N-ацетилцистеїну. Робота оцінює потенціал цих сполук щодо модифікації вже сформованих структурних змін серця і можливості профілактики подальшого ушкодження в умовах інсулінорезистентності та метаболічного перевантаження. Мета. Оцінити морфологічні ефекти L-аргініну і N-ацетил-L-цистеїну на стан інтерстиційного та периваскулярного компонентів фіброзу міокарда при експериментальному цукровому діабеті 2 типу (ЦД2) у щурів Wistar. Методи і результати. Дослідження проведено на 42 щурах лінії Wistar (18-20 місяців). Модель ЦД2 індукували високожировою дієтою та введенням стрептозотоцину (30 мг/кг). Тварини були розділені на 4 групи: контроль, ЦД2 без корекції, ЦД2 з введенням L-аргініну (1,5 г/кг) та ЦД2 з N-ацетил-L-цистеїном (1,5 г/кг) протягом 2 тижнів. Використовували фарбування за трихромом Массона та імунофлуоресцентний аналіз вмісту та концентрації колагену 1 типу. Встановлено, що ЦД2 супроводжується збільшенням інтерстиційного фіброзу у 3,94 раза та периваскулярного – у 2,24 раза порівняно з контролем. Вміст колагену 1 типу зростає на 492 %. Введення L-аргініну призводить до подальшого зростання інтерстиційного фіброзу в 1,21 раза та вмісту колагену 1 типу на 18 %. Застосування N-ацетил-L-цистеїну сприяло зменшенню інтерстиційного фіброзу в 0,74 раза, проте супроводжувалося підвищенням експресії колагену 1 типу на 44 %. Підсумок. Експериментальний цукровий діабет 2 типу формує виражений дифузний фіброз міокарда з домінуванням інтерстиційного компоненту, підвищує вміст і концентрацію колагену 1 типу. Введення L-аргініну не зменшує прояви інтерстиційного фіброзу міокарда та може сприяти його подальшому прогресуванню із вираженою експресією колагену 1 типу. Застосування N-ацетил-L-цистеїну сприяє зменшенню інтерстиційного фіброзу, однак підсилює експресію колагену 1 типу. The study is devoted to diffuse myocardial fibrosis in type 2 diabetes mellitus and the possibil-ities of its correction with the help of L-arginine and N-acetylcysteine. The work evaluates the potential of these compounds to modify already formed structural changes in the heart and the possibility of preventing further damage in conditions of insulin resistance and metabolic overload. Aim. To evaluate the morphological effects of L-arginine and N-acetyl-L-cyste-ine on interstitial and perivascular components of myocardial fibrosis in experimental type 2 diabetes mellitus (T2DM) in Wistar rats. Methods and Results. The study was conducted on 42 Wistar rats (18-20 months old). T2DM was induced by a high-fat diet combined with streptozotocin (30 mg/kg). The animals were divided into groups: control, T2DM without correction, T2DM treated with L-arginine (1.5 g/kg), and T2DM treated with N-acetyl-L-cysteine (1.5 g/kg) for 2 weeks. Masson's trichrome staining and immunofluorescence analysis for collagen type 1 were performed. T2DM was found to increase interstitial fibrosis by 3.94 times and perivascular fibrosis by 2.24 times compared to the control group. The content of collagen type 1 increased by 492 %. L-arginine administration led to a further increase in interstitial fibrosis (1.21 times) and collagen type 1 content (by 18 %). N-acetyl-L-cysteine treatment promoted a 0.74-fold reduction in interstitial fibrosis but was accompanied by a 44 % increase in collagen type 1 expression. Conclusions. Experimental T2DM forms pro-nounced diffuse myocardial fibrosis dominated by the interstitial component and collagen type 1 accumulation. L-arginine does not exhibit a fibroprotective effect in this model. N-acetyl-L-cysteine partially reduces interstitial fibrosis but does not prevent the pathological expression of collagen type 1.