Введение к работе
Актуальность исследования. Механизмы диабетической нефро-патии не являются полностью изученными и занимают важное место среди других нерешенных проблем. Литературные сведения демонстрируют не только изменения функционального состояния почек, но и мембранных механизмов нарушения активности ферментов, обеспечивающих канальцевый транспорт ионов и органических молекул.
По данным исследований ряда авторов (Дзугкоева Ф.С.,198 2, Геворкян Д.М., 1989, Rahmane Jourdheisi D.et al,1987) известно, что при инсулинзависимом сахарном диабете (ИЗСД) в состоянии декомпенсации снижается активность Na-насоса, в частности Na*, К*-АТФазы, которая зависит от состояния липидного микроокружения (Болдырев А.А. и соавт.,1995) ; ионных регуляторов и нуклеотидов, являющихся субстратами, гормональных активаторов и ингибиторов. В плазматических мембранах клеток печени, эритроцитов при гипоинсулинемии (аллоксановый диабет (АД), ИЗСД! отмечаются увеличение концентрации нейтральных липидов и холестерина, активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), что сопровождается накоплением первичных продуктов гидроперекисей (ГП), диеновых коньюгатов (ДК) и вторичных -малонового диальдегида (МДА).
ПОЛ инициируется при сахарном диабете, на фоне снижения инсулиновой активности, образованием активных свободных радикалов кислорода, ингибированием антиокіїслительнои ферментативной защиты (супероксипдисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы). Липопероксидаиия в мембране митохондрий может вызвать разобщение биологического окисления и окислительного фосфорилирования, а это способствует снижению энергообразования в клетке. В этих условиях замедляются процессы активного трансмембранного переноса ионов. Повышение ПОЛ в мембране клетки может вызвать увеличение ее вязкости, это, по-видимому, приводит к конформаиион-ным изменениям интегральных белков, представителем которых является Na*, К*-АТФаза. Данный процесс достаточно хорошо изучен при патологии сердечно-сосудистой системы (Меерсон Ф.3.,1982, Гуткин Д.В., Петрович Ю.А.,1982), однако, количество литератур-
ных сведений об изменении липопероксидации в почечной ткани в условиях иксулиновой недостаточности ограничено.
Сведения об иксулинрецепторном взаимодействии в клетках при ИЗСД разноречивы. Некоторые авторы отмечают повышение ин-сулинсвязывающей активности (ИСА) при ИЗСД, другие - понижение (Румянцев Л.С, 1992, Pernet A., Trimbele E.R. et al,1984, Kekeni Т. et al.,1988), а третьими обнаружено, что состояние HP при I типе сахарного диабета (СД) характеризуется гетерогенностью (в одной группе - уменьшение связывания инсулина специфическими рецепторами, а в другой - наоборот увеличение) (Ефимов А.С, Вездробный Ю.В., L987, Ефимов А.С. и соавт., 1992, Pedersen О., Beck-Nielsen, 1981). Эти изменения выявлены в эритроцитах, лейкоцитах и других клетках (Ефимов А.С, Вездробный Ю.В., 1987, Микаелян К.П., Князев Ю.А. и соавт., 1996). В доступной нам литературе отсутствуют данные об иксулинрецепторном взаимодействии в клетках почечной ткани при ИЗСД. Комплексных исследований, посвященных изучению электролитовыделительной функции почек, активности Ма*, К*-АТФазы, состояния ПОЛ, ИСА и процессов утилизации глюкозы в клетках почечной ткани при экспериментальном сахарном диабете в литературе не отмечается.
Целью исследования явилось изучение показателей электролитовыделительной функции почек, мембранных механизмов регуляции активности Na-нассса, процессов инсулинрецепторного взаимодействия и утилизации глюкозы в клетках почечной ткани при экспериментальном сахарном диабете (аллоксановом).
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи исследования:
-
Изучить комплексно показатели электролитовыделительной функции почек и изменение активности Na*, К*~АТФазы в корковом и мозговом веществе почечной ткани при аллоксановом диабете.
-
Исследовать процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) в эритроцитах и в клетках обоих слоев почечной ткани при экспериментальном сахарном диабете.
3. Выяснить особенности инсулинрецепторного взаимодействия в
эритроцитах и клетках коркового и мозгового вещества почечной
ткани при инсулиновой недостаточности - экспериментальный саха
рный диабет.
-
Изучить изменения утилизации глюкозы эритроцитами, клетками коркового и мозгового вещества почечной ткани при аллоксановом диабете и выявить зависимость от степени гипергликемии.
-
Выявить взаимосвязи между нарушением обмена углеводов, изменением активности Na*, К*-АТФазы почечной ткани, повышением интенсивности ПОЛ, состоянием инсулиновых рецепторов, процессами утилизации глюкозы в данной ткани.
Научная новизна. В работе впервые проведено комплексное исследование функционального состояния почек, активности биологического насоса (Na-насоса) почек, перекисного окисления ли-пидов, ИСА и процессов утилизации глюкозы при экспериментальном сахарном диабете. Показано, что причиной нарушения каналь-цевого транспорта натрия при аллоксановом диабете является снижение активности Ыа*,К*-АТФазы клеток почечных канальцев. Выявлена взаимосвязь между активностью Na*, К*-АТФазы и свободнора-дикальным фосфолиполизом в почечной ткани. Показано, что нарушение инсулинрецепторного взаимодействия в условиях ИЗСД (аллоксановый диабет), и снижение утилизации глюкозы клетками коркового и мозгового вещества почечной ткани, возможно, приводит к нарушению синтеза АТФ и понижению активности Ыа*,К*-АТФазы.
Научно-практическая значимость работы. Полученные данные расширяют, углубляют теоретические знания о мембранных механизмах регуляции активности ферментов, обеспечивающих активный транспорт ионов натрия в канальцах почек. Результаты наших исследований проливают свет на нарушение мембранных механизмов нефропатии при ИЗСД.
Полученные данные имеют научно-практическое значение, так как изменение ПОЛ в эритроцитах отражают биохимическую ситуацию в клетках почечной ткани, что может быть использовано с целью своевременной диагностики нарушения функционального состояния почек у больных ИЗСД. Исследование утилизации глюкозы эритроцитами может свидетельствовать о состоянии данного процесса в клетках почечной ткани.
Материалы работы возможно использовать в лабораторной диагностике, научно-исследовательской работе и учебном процессе в биохимии, физиологии почек, эндокринологии, патологической фи-
экологии эндокринной системы.
Внедрение. Научные результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедрах биологической химии, патологической физиологии и факультетской терапии с курсом эндокринологии Се-веро-Осетинской государственной медицинской академии, используется в научно-исследовательской работе кафедры биологической химии СОГМА.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на III Всероссийском съезде эндокринологов России (Москва, 1996), на II международном симпозиуме студентов-медиков (Греция, г.Салоники, 1996), на итоговой VI научной сессии Северо-Осетинского государственного медицинского института (г.Владикавказ, 1997).
Об-ьем и структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы. Иллюстрирована 17 рисунками и 15 таблицами. Библиографический указатель включает 24 8 источников, из них 145 отечественных и 103 иностранных.