Введение к работе
Актуальность проблемы. Важнейшим свойством живого организма является обмен веществ. Главной чертой протекающих химических превращений в организмах считается участие в этих реакциях ферментов. Однако в последние годы стало очевидным, что в организме помимо реакций, катализируемых ферментами, протекают и неферментативные процессы. К таким реакциям относится гликирование белков, в ходе которого взаимодействуют свободные аминогруппы белковой молекулы и альдегидная группа глюкозы или другого^ редуцирующего сахара. В результате этой реакции формируются продукты раннего гликирования (ПРГ) - Шиффово основание и продукт Амадори. В ходе дальнейших преобразований образуется гетерогенная по химическому строению группа соединений, получивших название конечных продуктов глубокого гликирования (КПГГ).
В настоящий момент известно, что усиление процессов глиифовання белков способствует развитию различного рода патологических состояний. Наиболее интенсивно гликирование протекает при сахарном диабете, поскольку это заболевание сопровождается стойкой гипергликемией, что создает условия для усиления реакции гликирования. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что гликирование белков играет одну их ключевых ролей в развитии осложнений при сахарном диабете (Brownlee et al., 2000). Кроме того, гликированные белки участвуют в патогенезе атеросклероза (Stitt et al., І 997) и болезни Альцгеймера (Colaco eta!., 1996).
В этой связи понятен повышенный интерес исследователей к изучению процессов накопления и распределения продуктов гликирования в организме. Надо отметить, что основная масса работ посвящена изучению гликирования белков крови и внеклеточного матрикса, а гликирование тканевых белков изучено недостаточно. Конечной же целью многих работ, посвященных проблеме гликирования, является поиск путей подавления этой реакции в организме.
В качестве реальных подходов возможно использование веществ, ингибирующих реакцию гликирования, а также усиление метаболических процессов, связанных с утилизацией глюкозы, для чего может быть применена систематическая мьйечнал деятельность.
Среди соединений, способных подавлять процесс гликирования, внимание привлекают естественные метаболиты - карнозин, креатин и витамины В| и В(„ изучение влияния которых на процесс гликирование только началось.
Использование физических нагрузок (ФН) умеренной интенсивности при сахарном диабете положительно влияет на метаболические процессы организма и способствует повышению утилизации глюкозы для обеспечения мышечной деятельности (Касаткина,
4 1996). Можно предположить, что такие ФН могут ограничивать интенсивность гликирования, однако экспериментально это пока не подтверждено.
В связи с этим актуальным является исследование в модельных экспериментах на животных с индуцированным диабетом гликирования белков крови и цитозолей тканей, а также коррекция уровня гликирования под действием систематической мышечной деятельности и приема естественных нетаболитов.
Цель исследования. Цель настоящей работы состояла в исследовании влияния мышечной деятельности и введения естественных метаболитов (карнозина, креатина и витаминов В] и Вб) на гликирование белков крыс с индуцированным диабетом.
Задачи исследования.
1. Разработать метод иммуноферментного анализа конечных продуктов глубокого
гликирования.
-
Исследовать влияние диабета и систематической мышечной деятельности на гликирование белков крови крыс.
-
Исследовать влияние диабета и систематической мышечной деятельности на гликирование белков цитозоля печени, почек, легкого и скелетных мыши крыс.
-
Исследовать влияние естественных метаболитов - карнозина, креатина и витаминов В і и Вб - на процесс гликирования сывороточного альбумина in vitro.
5. Исследовать влияние введения потенциальных ингибиторов - креатина, карнозина,
витаминов Bi и Вб на гликирование белков крови крыс с индуцированным диабетом.
Положения, выносимые на защиту,
1. Состояние индуцированного диабета приводит к усилению процессов гликирования белков
в организме.
2. Систематическая мышечная деятельность аэробной направленности способствует
снижению содержания продуктов гликирования в организме при индуцированном диабете.
3. Введение креатина, карнозина, витаминов В| и Вб способствует снижению содержания
продуктов гликирования в организме при индуцированном диабете.
Научная новизна работы. В работе впервые проведено сравнительное исследование уровня гликирования белков крови и цитозолей печени, почек, легкого и скелетных мышц. При этом, наряду со значительным усилением гликирования белков крови, выявлена тканеспецифичность этого процесса.
Также впервые показано, что ФН обладают протекторным действием в отношении гликирования белков крови.
Впервые в экспериментах in vivo на крысах с индуцированным диабетом продемонстрирована возможность частичного подавления процесса гликирования белков
5 крови в организме с помощью введения естественных метаболитов карнозина, креатина и витаминов В| и Be.
В проводимых исследованиях уровень КПГТ определяли, используя развитый метод иммуноферментного анализа.
Практическая значимость. Предложенный метод ИФА для определения уровня КПГТ может быть использован в лабораторных исследованиях процессов гликирования как in vitro, так и in vivo.
Полученные данные о влиянии мышечной деятельности и введения карнозина, креатина и витаминов Вб и В і на уровень гликирования белков крови в условиях индуцированного диабета могут быть использованы как основа для развития новых подходов в профилактике и лечении диабетических осложнений, а также атеросклероза и болезни Альцгеймера.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на ежегодных отчетных конференциях Санкт-Петербургского НИИ физической культуры (1996, 1998, 1999, 2001), на международных конгрессах Ал Annual Congress of the European College of Sport Science (14-19 июля 1999 в Риме), 5th Annual Congress of the European College of Sport Science (19-23 июля 2000 в Юваскюля), на ежегодной конференции Европейской ассоциации по изучению диабета 36й1 Annual Meeting of the European association for the study of diabetes (17-21 сентября 2000 в Иерусалиме).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на Пб страницах машинописного текста, иллюстрирована 3 таблицами и 24 рисунками. Работа включает разделы: введение, обзор литературы, методы исследования, результаты исследования, обсуждение результатов, выводы и список литературы, содержащий 186 наименований. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
