Ultrastructural features of pancreatic islets in rats with experimental pathology

Abstract

The aim of this study was to perform a quantitative assessment of the pancreatic islet architecture in normotensive Wistar rats under conditions of streptozotocin-induced diabetes mellitus, during hypoxic training, and in spontaneously hypertensive rats (SHRs). Materials and methods. The experiment was conducted on 35 albino Wistar rats and 10 SHRs aged 5–6 months. The animals were divided into four groups: Group 1 (n = 10) – control Wistar rats; Group 2 (n = 15) – Wistar rats with streptozotocin-induced diabetes mellitus by a single intraperitoneal injection of streptozotocin (Sigma-Chemical, USA) at a dose of 50 mg/kg dissolved in 0.5 mL of 0.2 M citrate buffer (pH = 4.5). Only animals with fasting blood glucose exceeded 10.0 mmol/L at week 4 after streptozotocin administration were included in the study. Group 3 (n = 10) – SHR rats with hereditary arterial hypertension; Group 4 (n = 10) – Wistar rats subjected to a 15-day hypoxic training regimen according to the protocol: 15 consecutive days, 6 hours daily during days 1–5 at simulated altitudes ranging from 1 to 5 kilometers above sea level followed by 10 days at 6 km above sea level in a barochamber. Insulin and glucagon in pancreatic islet cells were detected using the immunofluorescence method with Insulin Antibody, clone 2D11-H5 (sc-8033 AF546), and Glucagon Antibody, clone K79bB10 (sc-57171 FITC) (Santa Cruz Biotechnology, USA). Immunofluorescent imaging was performed using an AxioImager-M2 fluorescence microscope (Carl Zeiss, Germany) equipped with an AxioCam-HRm digital camera (Carl Zeiss, Germany). Мета роботи – дати кількісну оцінку архітектури панкреатичних острівців у нормотензивних щурів лінії Вістар, за умов стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету, при гіпоксичних тренуваннях, а також у гіпертензивних щурів лінії SHR. Матеріали і методи. Дослідження здійснили на 35 білих щурах лінії Вістар і 10 щурах лінії SHR віком 5–6 місяців. Тварин поділили на 4 експериментальні групи. Щури лінії Вістар контрольної (інтактної) групи становили 1 групу (n = 10). Щурам лінії Вістар – 2 група (n = 15) – моделювали цукровий діабет шляхом однократного внутрішньоочеревинного введення стрептозотоцину (Sigma-Chemical, США) в дозі 50 мг/кг, розчиненого в 0,5 мл 0,2 М цитратного буфера рН = 4,5. До дослідження залучали тварин, у яких на четвертий тиждень після введення стрептозотоцину рівень глікемії натще перевищував 10,0 ммоль/л. Щури лінії SHR зі спадковою артеріальною гіпертензією становили 3 групу (n = 10). Щури лінії Вістар – 4 група (n = 10) – зазнавали гіпоксичних тренувань (протягом 15 днів по 6 годин щоденно: на 1–5 день в умовах барокамери імітували підйом на висоту 1–5 км над рівнем моря, а останні 10 днів – 6 км над рівнем моря). Інсулін, глюкагон і соматостатин у клітинах виявляли імунофлуоресцентним методом за допомогою антитіл Insulin Antibody клон 2D11-H5 (sc-8033 AF546), Glucagon Antibody клон K79bB10 (sc-57171 FITC) (Santa Cruz Biotecnology, США). Імунофлуоресцентну реакцію знімали на флуоресцентному мікроскопі AxioImager-M2 (Carl Zeiss, Німеччина), що обладнаний цифровою камерою AxioCam-HRm (Carl Zeiss, Німеччина).