Экспериментальный сахарный диабет второго типа увеличивает количество инсулин-позитивных клеток в селезенке крыс
- Авторы: Соколова К.В.1,2, Гетте И.Ф.1,2, Туканов Д.А.1,2, Степанян А.А.1, Данилова И.Г.1,2
-
Учреждения:
- ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
- Выпуск: Том 28, № 1 (2025)
- Страницы: 7-12
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1028-7221/article/view/277335
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16988-ETD
- ID: 277335
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Сахарный диабет 2-го типа (СД2) является широко распространенным хроническим метаболическим заболеванием, являющимся одной из основных причин смертей и инвалидизации людей по всему миру. Важную роль в патогенезе СД2 играют нарушения со стороны иммунной системы. Органы иммунопоэза при СД2 испытывают повышенную нагрузку как вследствие изменения иммунометаболических регуляторных механизмов, так и вследствие нарушения тканевого гомеостаза, вызванного оксидативным стрессом и хроническим воспалением, что обуславливает интерес к возможностям адаптации органов иммунопоэза при диабете. Несомненный интерес представляет эктопическая экспрессия инсулина, выражающаяся в обнаружении инсулин-содержащих клеток в разных органах, в том числе в селезенке, при гипергликемических состояниях разного генеза. Целью работы было оценить количество инсулин-позитивных клеток (ИПК) в селезенке у крыс с экспериментальным СД2. Диабет второго типа индуцировали у половозрелых самцов крыс Wistar путем внутрибрюшинного введения никотинамида в дозе 110 мг/кг с последующим (через 15 минут) введением стрептозотоцина в дозе 65 мг/кг массы тела. Через 30 суток у животных была взята кровь на анализ и извлечена селезенка. Оценивали уровень гликемии, содержание инсулина, активность аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ) в крови и показатели оксидативного стресса в селезенке. Биохимическое исследование выявило увеличение активности АЛТ в крови, увеличение содержания малонового диальдегида (МДА) и уменьшение количества восстановленного глутатиона (GSH) в ткани селезенки у крыс с экспериментальным СД2, активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы в селезенке не изменилась. Увеличение количества МДА при неизменной активности антиоксидантных ферментов и снижении содержания GSH свидетельствует о развитии оксидативного стресса в органе. Микроскопирование ткани селезенки, исследованной иммуногистохимически (ИГХ) с использованием антител к проинсулину и инсулину, показало увеличение количества инсулин-позитивных клеток (ИПК) в ткани селезенки крыс с экспериментальным СД2 по сравнению с животными без диабета. Исследование оптической плотности цитоплазмы ИПК выявило ее увеличение у крыс с экспериментальным СД2, что свидетельствует о росте функциональной активности ИПК. Увеличение количества и функциональной активности ИПК в селезенке в модели СД2 может свидетельствовать об адаптационной роли внепанкреатической экспрессии инсулина на фоне усиления окислительного стресса и цитолиза, в том числе в органах иммунопоэза.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ксения Викторовна Соколова
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»; ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: xenia.socolova@gmail.com
к.б.н., научный сотрудник лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий Химико-технологического института, старший научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии
Россия, г. Екатеринбург; г. ЕкатеринбургИрина Федоровна Гетте
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»; ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
Email: xenia.socolova@gmail.com
к.б.н., старший научный сотрудник, старший научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии
Россия, г. Екатеринбург; г. ЕкатеринбургДанил Александрович Туканов
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»; ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
Email: xenia.socolova@gmail.com
лаборант-исследователь лаборатории функционального дизайна нанокластерных полиоксиметаллатов Института естественных наук, аспирант
Россия, г. Екатеринбург; г. ЕкатеринбургАнна Артуровна Степанян
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Email: xenia.socolova@gmail.com
студентка кафедры медицинской биохимии и биофизики Института естественных наук
Россия, г. ЕкатеринбургИрина Георгиевна Данилова
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»; ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
Email: xenia.socolova@gmail.com
д.б.н., заведующая кафедрой медицинской биохимии и биофизики Института естественных наук, главный научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии
Россия, г. Екатеринбург; г. ЕкатеринбургСписок литературы
- Емельянов В.В., Гетте И.Ф., Данилова И.Г., Сидорова Л.П., Цейтлер Т.А., Мухлынина Е.А. Влияние соединения класса 1,3,4-тиадиазинов на выраженность окислительного стресса при экспериментальном сахарном диабете 2 типа // Химико-фармацевтический журнал, 2023. Т.57, № 3. С. 20-24. [Emelianov V.V., Gette I.F., Danilova I.G., Sidorova L.P., Tseitler T.A., Mukhlynina E.A. Impact of a compound of the 1,3,4-thiadiazine class on the oxidative stress intensity in experimental type 2 diabetes mellitus. Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal = Chemical-Pharmaceutical Journal, 2023, Vol. 57, no. 3. pp. 20-24. (In Russ.)]
- Тимербулатов В.М., Фаязов P.P., Тимербулатов Ш.В., Сибиряк С.В., Саяпов М.М., Саубанов М.Н., Кулушев А.С. Изучение возможности коррекции экспериментальной инсулиновой недостаточности путем трансплантации клеточных культур селезеночной ткани // Медицинский вестник Башкортостана, 2007. № 1. C. 62-68. [Timerbulatov V.M., Fayazov R.R., Timerbulatov Sh.V., Sibiryak S.V., Sayapov M.M., Saubanov M.N., Kulushev A.S. Studying the possibility of correction of experimental insulin deficiency by splenic tissue cell culture transplantation. Meditsinskiy vestnik Bashkortostana = Medical Bulletin of Bashkortostan, 2007, no. 1, pp. 62-68. (In Russ.)]
- Aitken R.J., Curry B.J., Shokri S., Pujianto D.A., Gavriliouk D., Gibb Z., Whiting S., Connaughton H.S., Nixon B., Salamonsen L.A., Baker M.A. Evidence that extrapancreatic insulin production is involved in the mediation of sperm survival. Mol. Cell. Endocrinol., 2021, Vol. 526, pp. 111-193.
- Bhatti J.S., Sehrawat A., Mishra J., Sidhu I.S., Navik U., Khullar N., Kumar S., Bhatti G.K., Reddy P.H. Oxidative stress in the pathophysiology of type 2 diabetes and related complications: Current therapeutics strategies and future perspectives. Free Radic. Biol. Med., 2022, Vol. 184, pp. 114-134.
- Daryabor G., Atashzar M.R., Kabelitz D., Meri S., Kalantar K. The Effects of type 2 diabetes mellitus on organ metabolism and the immune system. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 1582. doi: 10.3389/fimmu.2020.01582.
- de Nadal E., Ammerer G., Posas F. Controlling gene expression in response to stress. Nat. Rev. Genet., 2011, Vol. 12, Iss. 12, pp. 833-845.
- GBD 2021 Diabetes Collaborators (Ong K.L., Stafford L.K., McLaughlin S.A., Boyko E.J., Vollset S.E. Global, regional, and national burden of diabetes from 1990 to 2021, with projections of prevalence to 2050: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021. Lancet, 2023, Vol. 402, no. 10397, pp. 203-234.
- Habeeb M.A., Vishwakarma S.K., Habeeb S., Khan A.A. Current progress and emerging technologies for generating extrapancreatic functional insulin-producing cells. World J. Transl. Med., 2022, Vol. 10, no. 1, pp. 1-13.
- Kodama S., Davis M., Faustman D.L. Diabetes and stem cell researchers turn to the lowly spleen. Sci. Aging Knowledge Environ., 2005, Vol. 2005, Iss. 3, pe2. doi: 10.1126/sageke.2005.3.pe2.
- Kojima H., Fujimiya M., Matsumura K., Nakahara T., Hara M., Chan L. Extrapancreatic insulin-producing cells in multiple organs in diabetes. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2004, Vol. 101, no. 8, pp. 2458-2463.
- Maldonado M., Huang T., Yang L., Xu L., Ma L. Human umbilical cord Wharton jelly cells promote extra-pancreatic insulin formation and repair of renal damage in STZ-induced diabetic mice. Cell Commun. Signal., 2017, Vol. 15, no. 1, 43. doi: 10.1186/s12964-017-0199-5.
- Masiello P., Broca C., Gross R., Roye M., Manteghetti M., Hillaire-Buys D., Novelli M., Ribes G. Experimental NIDDM: development of a new model in adult rats administered streptozotocin and nicotinamide. Diabetes, 1998, Vol. 47, no. 2, pp. 224-229.
- Pinheiro-Machado E., Gurgul-Convey E., Marzec M.T. Immunometabolism in type 2 diabetes mellitus: tissue-specific interactions. Arch. Med. Sci., 2020, Vol. 19, no. 4, pp. 895-911.
- Ren M., Shang C., Zhong X., Guo R., Lao G., Wang X., Cheng H., Min J., Yan L., Shen J. Insulin-producing cells from embryonic stem cells rescues hyperglycemia via intra-spleen migration. Sci. Rep., 2014, Vol. 4, pp. 75-86.
- Saveria A., Mariaelena G., Emilia M., Stefania C., Sebastiano A. Autocrine regulation of insulin secretion in human ejaculated spermatozoa. Endocrinology, 2005, Vol. 146, no. 2, pp. 552-557.
Дополнительные файлы
