Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №1 (86) 71
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК: 577.175.3:616.36-008-02:616.379-008.64:615.357]-092.9
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕЛАТОНИНА НА ЖЕЛЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ
ПЕЧЕНИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДЕКСАМЕТАЗОНОВОМ ДИАБЕТЕ
Я.И. ИВАНКИВ, А.М. ОЛЕЩУК, А.С. ВОЛЬСКАЯ
Тернопольский Государственный медицинский университет им. И.Я. Горбачевского,
Украина, Тернополь
ЭКСПЕРИМЕНТАЛ ДЕКСАМЕТАЗОНЛИ ДИАБЕТДА МЕЛАТОНИННИНГ ЖИГАР ЎТ
АЖРАТИШ ФУНКЦИЯСИГА ТАЪСИРИНИ ЎРГАНИШ
Я.И. ИВАНКИВ, А.М. ОЛЕЩУК, А.С. ВОЛЬСКАЯ
И.Я. Горбачевский номидаги Тернополь Давлат медицина университети, Украина, Тернополь
THE INFLUENCE OF MELATONIN ON THE FUNCTIONAL STATE OF THE HEPATOBILIARY
SYSTEM WITH DEXAMETHASONE-INDUCED DIABETES
Ya.I. IVANKIV, A.M. OLESHUK, A.S. VOLSKAYA
Ternopil State Medical University by I.Ya. Horbachevsky, Ukraine, Ternopil
Ушбу тадқиқот ишида экспериментал дексаметазонли диабетда мелатониннинг гепатобилиар тизим
функционал ҳолатига таъсири ўрганилган. Кўпгина тадқиқот ишлари таҳлил қилинганда диабетда жигар
касалликлари каби асоратлар жуда кенг тарқалган. Жигар организмда метаболик жараёнларнинг калит
аъзоси ҳисобланади. Экспериментал қандли диабетда ўт ажратиш интенсивлиги пасайиши аниқланди, шу-
нингдек, ундаги умумий билирубин миқдори асосан боғланган фракцияси, холатлар ва холестеринлар ҳисо-
бига бўлади, ўт компонентлари орасидаги мувозанат бузилади. 10 мг/кг дозасида мелатонин 10 кун давоми-
да интраперитонеал қўлланганда ўт ажратиш интенсивлиги ошиши, унда умумий ва боғланган билирубин
миқдорининг ошиши, холатлар ва холестерин ошиши аниқланди. Конъюгация жараёнининг яхшиланиши
ва холат-холестерин коэффициентининг нормаллашиши аниқланди.
Калит сўзлар:
жигар, қандли диабет, мелатонин, ўт ажратиш.
The influence of melatonin on the functional state of the hepatobiliary system with dexamethasone-
induced diabetes mellitus was studied. The analysis of numerous research studies made it possible to talk
about the high prevalence of complications in diabetes as a disease of the liver, the principal organ of
metabolic processes in the div. It was established during the experiment that diabetes reduced the intensity
of bile, the number of total bilirubin in it, mainly due to its conjugated forms, cholates and cholesterol, which
disturbed the relationship between the components of the bile. The injection of melatonin at a dose of 10 mg
/ kg intraperitoneally during 10 days lead to an increase in the intensity of bile secretion, increase the
concentration of bilirubin in it, both general and conjugate fractions, cholates and cholesterol, improved the
processes of conjugation, normalized cholate – cholesterol coefficient.
Key words:
liver, diabetes mellitus, melatonin, bile secretion.
Введение. Сахарный диабет (СД) сегодня
является важной медико-социальной проблемой
человечества. Актуальность данной тематики
заключается в распространенности, хроническом
течении, ранней инвалидизации и высоком
уровне смертности пациентов. СД является ос-
новой развития сложных сопутствующих забо-
леваний, а формирование макро- и микроангио-
патий приводит к существенному нарушению
функционального состояния внутренних орга-
нов, в том числе и печени [5]. Клинические и
экспериментальные данные свидетельствуют о
том, что повреждение печени является одним из
ведущих патогенетических звеньев развития ме-
таболических нарушений как при СД типа 1, так
и при СД типа 2 [1].
Мелатонин – эпифизарный и екстраэпифи-
зарний гормон, который по химической структу-
ре (N-ацетил-5-метокситриптамин) представляет
собой производное биогенного амина серотони-
на, который, в свою очередь, синтезируется из
аминокислоты триптофана. Установлено, что
мелатонин образуется в клетках эпифиза, а затем
секретируется в кровь, преимущественно в тем-
ное время суток, а в утренние и дневные часы
выработка гормона резко подавляется [7].
Физиологические эффекты мелатонина
опосредованы через мембранные и ядерные ре-
цепторы. У человека обнаружено 2 типа мем-
бранных рецепторов к мелатонину: MT1
(MTNR1A) и MT2 (MTNR1B), которые, по дан-
ным литературы, присутствуют во многих внут-
ренних органах, в том числе и печени, участвуя в
регуляции ее функции. Также мелатонин опо-
средствует свои действия через группу ядерных
рецепторов: RZRα, RORα, RORα2 и RZRβ, кото-
рые распределены в соответствии с их подтипа-
ми. RZRα рецепторы локализируются в ядрах
Изучение влияния мелатонина на желчевыделительную функцию печени при…
72 Проблемы биологии и медицины, 2016, №1 (86)
гепатоцитов, что подтверждает регуляторное
влияние екстраэпифизарного мелатонина на
синтез белков [18].
Мелатонин способен проявлять выражен-
ные антиоксидантные и гепатопротекторные
свойства [17]. Антиоксидантный эффект рас-
сматривается в качестве главного биохимиче-
ского механизма действия гормона: мелатонин
эффективный перехватчик и нейтрализатор сво-
бодных радикалов. Также оказывает стимули-
рующую активность относительно антиокси-
дантных ферментов глутатион-пероксидазы и
глутатион-редуктазы, упероксиддисмутазы и
глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы [4]. Введение
мелатонина способствует нормализации в сыво-
ротке крови уровней глюкозы, холестерина,
триглицеридов, орально глюкозо-толерантного
теста и некоторых ферментов печени, которые
отвечают за метаболический обмен [15]. Поло-
жительное влияние мелатонина на обмен угле-
водов в печени осуществляется путем активации
гликолиза, угнетения глюконеогенеза, нормали-
зации интенсивности окисления глюкозо-6-
фосфата. Также предполагается, что он обладает
способностью регенерировать бета-клетки ост-
ровков Лангерганса поджелудочной железы.
Исследование желчеобразующей и желче-
выделительной функций печени является одним
из информативных способов изучения молеку-
лярных механизмов функционирования гепато-
цитов [2]. Однако мы не нашли в доступной нам
литературе данных о влиянии мелатонина на
процессы холереза и холекинезa.
Цель исследованияи. Изучить особенности
влияния мелатонина на желчевыделительную
функцию печени при экспериментальном СД.
Материалы и методы исследования. В экс-
перименте были использованы 25 белых крыс-
самцов массой тела 180-200 г, содержавшихся в
стандартных условиях вивария. Эксперимен-
тальные исследования на животных проводили
согласно Научно-практическим рекомендациям
по содержанию лабораторных животных и рабо-
те с ними (Киев, 2002) и Европейской конвенции
о защите позвоночных животных, используемых
для исследовательских и других научных целей
(Страсбург, 1986) [10, 16].
Животных разделили на 3 группы: первая
группа - контрольная; вторая группа - животные,
у которых был смоделирован СД; третья группа
- животные, которым после смоделированного
СД в течение 10 дней вводили мелатонин
("Sigma", США) внутрибрюшинно в дозе 10
мг/кг. Животным первой и второй групп вводили
соответствующий объем изотонического раство-
ра. Экспериментальный СД вызвали подкожным
введением раствора дексаметазона ("KRKA",
Cловения) в дозе 0,125 мг/кг в течение 13 суток
[3].
Желчевыделительную функцию печени
оценивали по интенсивности секреции желчи в
течение двух часов и выражали в граммах на ки-
лограмм массы тела животного в час - мл/(ч×кг)
[8]. В желчи, которая выделялась, определяли
концентрацию общего билирубина, его свобод-
ную и конъюгированную фракции [13], % конъ-
югации, концентрацию суммарных холатов [9],
холестерина [12], рассчитывали соотношение
между концентрацией желчных кислот и холе-
стерина в желчи − холато-холестериновый ко-
эффициент. Абсолютное количество указанных
компонентов желчи выражали в мкмоль/(кг×ч.).
Статистическую обработку результатов выпол-
нено методом вариационной статистики с ис-
пользованием критерия t Стюдента., статистиче-
ски достоверные считали изменения при р≤0,05.
Результаты исследований и их обсужде-
ние. Согласно результатам проведенных иссле-
дований, которые приведены в таблице 1, было
установлено, что при дексаметазоновом СД ско-
рость выделения желчи снижалась на 27,7 % по
сравнению с контрольной группой животных.
Концентрация общего билирубина достоверно
не изменялась, однако количество пигмента в
перерасчете на интенсивность его выделения
(мкмоль/кг×ч) достоверно снизилось на 37,3 %,
за счет его конъюгированной формы. При этом
концентрация связанной формы билирубина
уменьшилась на 27,1 %, а количество в
мкмоль/кг×ч – на 47,3 %. Что касается его сво-
бодной формы, то нами наблюдалась тенденция
(р>0,05) к снижению количества пигмента на
19,1 %. При этом уменьшился процент конъюга-
ции на 15,8 %. Абсолютное количество и кон-
центрация желчных кислот в желчи при СД до-
стоверно снизились на 47,7 % и 27,4 % соответ-
ственно по сравнению с первой (контрольной)
группой животных. Мы установили тенденцию к
снижению
абсолютного
количества
(мкмоль/кг×ч) холестерина на 29,8 %. Соотно-
шение холато / холестерин при этом снизилось
на 30,1 %.
Повторное введение мелатонина живот-
ным с дексаметазоновым диабетом вызвало уве-
личение интенсивности секреции желчи на 20,8
% по сравнению со второй группой животных со
смоделированной патологией без коррекции.
Отмечено повышение концентрации и содержа-
ния общего билирубина (на 10,3 % и 34,3 % со-
ответственно), в основном за счет конъюгиро-
ванной формы пигмента. Концентрация послед-
него статистически достоверно возрастает в
желчи на 29,3 %, а абсолютное количество – на
55,8 % по сравнению со 2 группой животных.
Я.И. Иванкив, А.М. Олещук, А.С. Вольская
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №1 (86) 73
Концентрация свободной фракции уменьшилась
на 12,4 %. При этом процент конъюгации увели-
чивается на 16,4 % и приближается к контроль-
ному показателю. В ответ на введение мелато-
нина животным с дексаметазоновым диабетом,
мы отметили достоверное повышение абсолют-
ного количества и концентрации желчных кис-
лот в исследуемой среде на 57,1 % и 29,3 % со-
ответственно. Как следует из результатов, пред-
ставленных в таблице 1, наблюдается тенденция
к повышению уровня холестерина на 24,2 %, за
счет чего статистически достоверно повысился
холато-холестериновый коэффициент на 28,1 %
и приблизился к показателю контрольной груп-
пы животных.
Одним из патогенетических звеньев пора-
жения печени при СД является избыточное
накопление активных форм кислорода, что при-
водит к формированию синдрома холестаза,
хронизации поражения печени [14]. Наши ис-
следования подтвердили эти результаты. Кроме
того, снижение количества общего билирубина и
его конъюгированной фракции свидетельствует
о нарушении пигмент-синтезирующей функции
печени. Уменьшение
коэффициента конъюгации
билирубина является индикатором нарушения
процессов детоксикации в печени [13].
Проведенные нами исследования влияния
мелатонина на желчевыделительную функцию
печени показали, что его применение способ-
ствует улучшению желчевыделительной функ-
ции при СД.
Эта активация не только желчевы-
деления, но и синтеза компонентов желчи при
СД на фоне применения мелатонина свидетель-
ствует об улучшении функционального состоя-
ния печени.
Снижение количества в желчи суммы
желчных кислот и билирубина, а также величи-
ны холато-холестеринового коэффициента, сви-
детельствует о наличии синдрома коллоидной
нестабильности желчи, что мы и наблюдали в
условиях СД [6]. Использование мелатонина
улучшает физико-химические и биохимические
свойства желчи за счет повышения абсолютного
количества
и концентрации желчных кислот,
уровня холато-холестеринового коэффициента,
снижает литогенные свойства желчи. Возраста-
ние концентрации холестерина, по нашему мне-
нию, может быть обусловлено способностью
препарата влиять на обмен холестерина и мото-
рику желчного пузыря [11].
Выводы: 1. Установлено, что при экспери-
ментальном дексаметазоновом сахарном диабете
снижается интенсивность желчевыделения, ко-
личество в ней общего билирубина, в основном
за счет его конъюгированной формы, холатов и
холестерина, нарушается соотношение между
компонентами желчи. 2 Применение мелатонина
в дозе 10 мг/кг интраперитонеально в течение 10
дней способствует улучшению процессов холе-
реза и холекинеза. Об этом свидетельствует уве-
личение интенсивности желчевыделения, повы-
шение в ней количества билирубина, как общего,
так и его конъюгированной фракции, холатов и
холестерина, улучшение процессов конъюгации,
нормализация холато-холестеринового коэффи-
циента.
Таблица 1.
Показатели желчеобразующей функции печени в условиях введения мелатонина при сахарном диабе-
те (М ± m, n = 7)
Показатели
Контроль
СД
СД+М
Интенсивность секреции желчи, мл/(кг×ч)
1,86±0,14
1,34±0,07
р<0,05
1,62±0,08
р
1
<0,05
Общий билирубин,
мкмоль/л
226,13±9,74
195,98±8,41
р>0,05
216,08±10,15
р
1
>0,05
Общий билирубин,
мкмоль/кг×ч
417,50±29,56
261,68±9,65
р<0,01
351,31±25,16
р
1
<0,05
Билирубин
прямой
(конъюгированный),
мкмоль/л
146,06±5,32
106,52±5,68
р<0,01
137,69±10,32
р
1
<0,05
Билирубин
прямой (конъюгированный),
ммоль/(кг×ч)
270,46±20,41
142,66±8,61
р<0,001
222,29±15,89
р
1
<0,01
Билирубин
непрямой
(неконъюгированный),
мкмоль/л
80,07±9,79
89,45±9,74
р>0,05
78,39±8,64
р
1
>0,05
Билирубин
непрямой
(неконъюгированный),
мкмоль/кг×ч
147,04±19,96
119,02±11,77
р>
0,05
129,02±17,74
р
1
>0,05
Процент конюгации билирубина
64,99±3,30
54,73±3,53
р>0,05
63,69±3,55
р
1
>0,05
Желчные кислоты,
мг/(кг×ч)
7,66±0,86
4,011±0,22
р<0,01
6,30±0,59
р
1
<0,01
Желчные кислоты,
г/л
4,11±0,28
2,99±0,08
р<0,01
3,86±0,25
р
1
<0,01
Холестерин,
мг/кг×ч
0,48±0,06
0,34±0,02
р>0,05
0,42±0,04
р
1
>0,05
Холестерин,г/л
0,26±0,03
0,25±0,02
р>0,05
0,26±0,02
р
1
>0,05
Соотношение
холаты/холестерин
17,22±3,41
12,04±0,97
р>0,05
15,42±2,04
р
1
>0,05
Примечание: р - достоверность относительно контроля, р
1
- достоверность относительно СД
Изучение влияния мелатонина на желчевыделительную функцию печени при…
74 Проблемы биологии и медицины, 2016, №1 (86)
Литература:
1.
Бабак О. Я. Заболевания печени у пациентов с
сахарным диабетом: современная тактика и
стратегия терапии / О. Я. Бабак // Здоровье
Украины. — 2008. — № 6 (1). — С. 14—15.
2.
Гудима А. А. Порушення жовчоутворення і
жовчовиділення в ранній період політравми у
тварин з різною метаболізувальною здатністю
печінки / А. А. Гудима, В. В. Ярема //
Здобутки
клінічної і експериментальної медицини. – 2012.
– №2. – С. 48 –52.
3.
Доклінічні дослідження лікарських засобів /
За ред. член-кор. АМН України О.В. Стефанова.
— К., 2001
. –
565 с.
4.
Дорогой А. П. Мелатонин – основний гормон
передньої долі епіфізу (шишкоподібної залози). /
А. П. Дорогой // Український кардіологічний
журнал. – 2006. – № 99. – С. 105.
5.
Ефимов А. Диабетические ангиопатии: этио-
логия и патогенез / А. Ефимов, Н. Зуева, Н.
Скробонская // Ліки. – 2004. – № 11 (88). – С. 36–
38.
6.
Журавльова Л. В. Дисхолія у хворих на
цукровий діабет 2 типу з ожирінням та без нього
/ Л. В. Журавльова, Т. А. Моїсеєнко // Сучасна
гастроентерологія - № 1 (69) – 2013.- С. 47 - 54.
7.
Мендель В. Э. Мелатонин: роль в организме и
терапевтические возможности. Опыт примене-
ния препарата Мелаксен в российской медицин-
ской практике / В. Э. Мендель, О. И. Мендель //
Русский медицинский журнал. - 2010. - № 6, Т
18. - С. 336 - 341.
8.
Методические рекомендации по эксперимен-
тальному изучению желчегонной, холеспазмати-
ческой, холелитиазной и гепатопротекторной
активности новых лекарственных средств / С. М.
Дроговоз, С. И. Сальникова, Н. П. Скакун, В. В.
Слышков // Киев: ФК МЗ Украины, 1994. – 46 с.
9.
Мирошниченко В. П. Фотометрическое опре-
деление суммарного содержания, содержания
три- и диоксихолановых желчных кислот в жел-
чи с помощью реакции Петтенкофера / В. П.
Мирошниченко, В. Н. Гайдай // Лаб. дело. –
1980. – № 7. – С. 448.
10.
Науково-практичні рекомендації з утримання
лабораторних тварин та роботи з ними / Ю. М.
Кожем’якін, О.C. Хромов, М. А. Філоненко, Г.
А. Сайфетдінова. - К.: Авіцена, 2002.- 156 с.
11.
Олещук О. М. Роль системи оксиду азоту в
патогенезі уражень печінки різного ґенезу: дис.
… доктора мед. наук : 14.03.04 / Олещук О. М. –
Тернопіль, 2013. – 412 с.
12.
Определение содержания желчных кислот и
холестерина в желчи / В.П. Мирошниченко, Л.Л.
Громашевская, М.Г. Касаткина [и др.] // Лаб. де-
ло. – 1978. – № 3. – С. 149–153.
13.
Скакун Н. П. Экспериментальный островко-
вый диабет и функция печени / Н. П. Скакун //
Тез. Докл. Х научн. Сессии инст. питания. – М.,
1956. – С. 238–241.
14.
Хворостинка В. Н., Тихонова Т. М. Особен-
ности формирования различных клинических
форм энтеропатий при сахарном диабете/ В. Н.
Хворостинка, Т. М. Тихонова // Эндокриноло-
гия: Респуб. межвед. сб.- Киев.: Здоровья.−
1990.− С. 28 - 33.
15.
Akmali M. Pre- and post - treatment of
streptozotocin administrated rats with melatonin:
effects on some hepatic enzymes of carbohydrate
metabolism / M. Akmali, R. Ahmadi, M. Vessal //
Arch Iran Med. – 2010. – № 13. Р. 105—110.
16.
European convention for the protection of
vertebrate animals used for experimental and other
scientific
purposes
//
Counsil
of
Europe.-
Strasbourg.- 1986. - № 123. - Р. 52.
17.
Kаrasek M. Melatonin in Humans / M. Karasek,
K. Winczyk // J. Physiology and Pharmacology. –
2006. – Vol. 57, Supp. 5 – P. 19–39.
18.
Melatonin membrane receptors in peripheral
tissues: distribution and functions / R. M. Slominski,
R. J. Reiter, N. Schlabritz – Loutsevitch, R. S.
Ostrom, A.T. Slominski // MolCellEndocrinol. ─
2012.─ № 351(2).─ Р. 152–166.
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕЛАТОНИНА НА
ЖЕЛЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ
ПЕЧЕНИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ
ДЕКСАМЕТАЗОНОВОМ ДИАБЕТЕ
Я.И. ИВАНКИВ, А.М. ОЛЕЩУК,
А.С. ВОЛЬСКАЯ
В работе представлены данные по изуче-
нию влияния мелатонина на функциональное
состояние гепатобилиарной системы при экспе-
риментальном дексаметазоновом диабете. Ана-
лиз многочисленных исследований позволяет
говорить о высокой распространенности при
диабете таких осложнений как заболевания пе-
чени – ключевого органа метаболических про-
цессов в организме. Установлено, что при экспе-
риментальном сахарном диабете снижается ин-
тенсивность желчевыделения, количество в ней
общего билирубина, в основном за счет его
конъюгированной формы, холатов и холестери-
на, нарушается соотношение между компонен-
тами желчи. Применение мелатонина в дозе 10
мг/кг интраперитонеально в течение 10 дней ве-
дет к увеличению интенсивности желчевыделе-
ния, повышению в ней количества билирубина,
как общего, так и его конъюгированной фрак-
ции, холатов и холестерина; отмечается улучше-
ние процессов конъюгации и нормализация хо-
лато-холестеринового коэффициента.
Ключевые слова:
печень, сахарный диа-
бет, мелатонин, желчевыделение.
