Биология ва тиббиёт муаммолари, 2014, №4.1 (81)
123
УДК 615.356–06:616.36.9:616.379–007.64
ВЛИЯНИЕ КВЕРЦЕТИНОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ И
ОЖИРЕНИИ
Е.А. ПОСОХОВА, Н.Б. ЗОЗУЛЯК
ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет
им. И.Я. Горбачевского МЗ Украины»
Резюме.
В опытах на белых нелинейных половозрелых крысах-самцах с сахарным диабетом
(однократное введение стрептозотоцина в дозе 30 мг/кг на фоне высокожировой диеты) отмечено
нарушение обмена липидов (возрастание уровней общего холестерина, триглицеридов,
липопротеинов низкой плотности, липопротеинов очень низкой плотности и снижение содержания
липопротеинов высокой плотности), повышение концентрации интерлейкина 6 и снижение –
интерлейкина 4, нарастание содержания лептина и С-реактивного протеина в сыворотке крови.
Применение водорастворимой и липосомальной форм кверцетина (по 10 мг / кг, в течение 14 дней)
способствовало уменьшению массы животных, улучшению показателей липидного обмена,
интерлейкинов, лептина и С-реактивного протеина.
Ключевые слова:
сахарный диабет, ожирение, кверцетин.
EFFECT OF QUERCETIN INCLUDING COMPOUNDS ON BLOOD BIOCHEMICAL
PARAMETERS IN EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS AND OBESITY
E.A. POSOKHOVA, N.B. ZOZULYAK
HSEI “I.Ya. Gorbachevsky Ternopil State Medical University of Ministry
of Public Health of Ukraine”
Resume.
In experiments on white nonlinear male rats with diabetes (single injection of
streptozotocin at 30 mg/kg with high fat diet) it was shown abnormal lipid metabolism (increased levels of
total cholesterol, triglycerides, LDL, VLDL and reduced high density lipoproteins), increased interleukin-
6 level and reduced interleukin-4 level, increased level of leptin and C-reactive protein in the blood serum.
The use of water-soluble and liposomal forms of quercetin (10 mg/kg for 14 days) coursed animal weight
reduction, improved lipid metabolism. It has positive influence on the interleukins, leptin and C-reactive
protein levels too.
Key words:
diabetes mellitus, obesity, quercetin.
Введение.
В наше время сахарный
диабет (СД) является одной из ведущих медико-
социальных проблем, занимая третье место в
мире
после
сердечно-сосудистых
и
онкологических
заболеваний
[3].
Данная
патология сопровождается нарушением всех
видов обмена, в частности липидов [1]. При этом
происходит перманентное увеличение в плазме
крови содержания свободных жирных кислот,
накопление липидов в мышцах, печени и β-
клетках
островков
Лангерганса,
что
сопровождается
гипергликемией,
потерей
чувствительности инсулиновых рецепторов и, в
конечном итоге, угнетением секреции инсулина.
Указанные изменения являются типичными для
СД типа 2. Дисфункция жировой ткани
прогрессивно развивается по мере увеличения
степени
ожирения
и
сопровождается
нарушениями
синтеза
этими
клетками
адипоцитокинов, в частности лептина [2]. В
связи с этим, дальнейшее изучение роли
нарушений
липидного
обмена,
уровня
цитокинов в патогенезе СД и возможностей их
коррекции с помощью препаратов кверцетина,
обладающего
политропными
фармакологическими
свойствами,
является
актуальной задачей.
Целью нашей работы было исследование
влияния водорастворимой и липосомальной
форм кверцетина на биохимические показатели
крови при экспериментальном СД с ожирением.
Материалы и методы исследования.
Исследования проводили на нелинейных белых
крысах-самцах весом 200-300 г. Животных
разделили на четыре группы: 1 - интактные; 2 -
животные с СД; 3 и 4 - животные с СД, которым
вводили
соответственно
корвитин
(водорастворимая
форма
кверцетина)
и
липофлавон (липосомальная форма кверцетина)
(по 10 мг/кг массы тела). Коррекцию начинали
Влияние кверцетиносодержащих соединений на биохимические показатели крови при…
124
Проблемы биологии и медицины, 2014, №4.1 (81)
через 10 недель после введения стрептозотоцина
(STZ) [4], препараты вводили внутрибрюшинно
ежедневно в течение 2 недель. Моделирование
сахарного
диабета
осуществляли
путем
однократного внутрибрюшинного введения STZ
(Sigma, США, 30 мг/кг массы тела) [6], после
предыдущего
4-недельного
содержания
животных на высоко жировой диете [5]. STZ
непосредственно перед введением растворяли в
0,1 молярном цитратном буфере (pH 4,5);
контрольной группе вводили соответствующее
количество цитратного буфера. Контрольная
группа животных содержалась на стандартной
диете
. В процессе исследований придерживались
принципов Европейской конвенции по защите
лабораторных животных.
Оценку состояния липидного обмена
проводили посредством определения уровней
общего
холестерина
(ОХС),
холестерина
липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП),
триглицеридов
(ТГ),
фосфолипидов
с
использованием стандартных наборов фирмы
HC- LDLDIRECT фирмы Cormay (Польша).
Уровень холестерола липопротеинов низкой
плотности (ХС ЛПНП) определяли по формуле
W. Friedewald ХС ЛПНП = ОХС - (ХС ЛПВП +
ТГ / 2,22); Уровень лептина (LEP) крови
определяли иммуноферментным методом
с
использованием стандартного набора реактивов
DRG Leptin (Sandwich) ELISA (Германия),
уровень C-реактивного протеина (СРП) крови –
с
помощью
набора
реагентов
для
иммуноферментного анализа фирмы «Вектор -
Бест» (Россия), содержание IL-4, IL-6 – с
использованием стандартных наборов фирмы
HC - LDLDIRECT фирмы Cormay (Польша).
Результаты
и
обсуждение.
Как
свидетельствуют данные, представленные в
таблице 1, прирост массы тела крыс,
находившихся 4 недели на высоко жировой
диете, составил 109,8 % относительно их
исходной массы. В контрольной группе, где
животные находились на стандартном рационе
вивария, этот показатель составил 21,2 %. Через
10 недель после инъекции STZ прирост массы
тела животных составил 4,1% относительно их
исходной массы (до инъекции STZ). В
контрольной группе этот показатель составлял
5,3%. Следует отметить, что на протяжении
указанных
10
недель
животные
как
исследовательской, так и контрольной группы,
находились на стандартном рационе вивария.
Таблица 1.
Изменения массы тела животных на фоне высоко жировой диеты
Группа животных
Показатель
масса тела, г (M±m)
масса тела, % (M±m)
прирост массы
(%)
исходная
спустя 4
недели
исходная
спустя 4
недели
спустя 4 недели
Контроль
(n=21)
139,5±6,5
169,0±1,6
р<0,001
100
121,2±1,7
р<0,01
21,2±1,7
Высоко жировая
диета (n=33)
142,6±1,2
298,3±2,4
р<0,001
р
1
<0,001
100
209,8±2,7
р<0,001
р
2
<0,001
109,8±2,7
р
3
<0,001
Примечание. Достоверность различий относительно: р – исходной массы в начале опыта, р
1
– массы в контроле
спустя 4 недели, р
2
– массы (в %) в контроле спустя 4 недели, р
3
– прироста массы тела (в %) в контроле спустя
4 недели.
Таблица 2.
Изменения массы тела крыс при сахарном диабете через 10 недель после введения стрептозотоцином
Группа животных
Показатель
Масса тела, г (M±m)
Масса тела, % (M±m)
Прирост массы
(%)
исходная
спустя 10
недель
исходная
спустя 10
недель
спустя 10 недель
Контроль (n=21)
169,0±1,6
177,9±1,6
р< 0,001
100
105,3±1,7
р< 0,001
5,3±0,5
Сахарный диабет
(n=24)
298,3±2,4
310,2±1,3
р<0,01
р
1
<0,001
100
104,1±1,7
р<0,001
р
2
>0,05
4,1±0,7
р
3
>0,05
Примечание. Достоверность различий относительно: р – исходной массы, р
1
– массы в контроле через 10
недель, р
2
– массы (в %) в контроле через 10 недель, р
3
– прироста массы тела (в %) в контроле через 10 недель.
Е.А. Посохова, Н.Б. Зозуляк
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2014, №4.1 (81)
125
Таблица 3.
Изменения массы тела животных при сахарном диабете и назначении
корвитина и липофлавона (M ± m)
Група животных
Показатель
Масса тела, г (M±m)
Масса тела, % (M±m)
Прирост массы
(%)
исходная
спустя 2
недели
исходная
спустя 2
недели
Сахарный диабет
298,3±2,4
310,2±1,3
р<0,001
100
104,1±0,7
+4,1±0,7
Сахарный диабет +
корвитин
310,2±1,3
238,8±1,05
р<0,001
р
1
<0,001
100
77,0±0,5
р
2
<0,001
–23,0±0,5
р
3
<0,001
Сахарный диабет +
липофлавон
310,2±1,3
226,1±0,97
р<0,001
р
1
<0,001
100
73,0±0,41
р
2
<0,001
– 27,0±0,4
р
3
<0,001
Примечание. Достоверность различий относительно: р – исходной массы (в граммах), р
1
– массы тела (в
граммах) животных с CД спустя 2 недели, р
2
– масса тела (в %) животных с СД спустя 2 недели, р
3
– прироста
массы тела (в %) животных с СД спустя 2 недели.
Таблица 4
Показатели липидного обмена в сыворотке крови животных с сахарным диабетом с ожирением и на
фоне лечения препаратами кверцетина (M ± m)
Показатель
Серия исследования
Контроль
(7)
Сахарный
диабет (8)
Сахарный диабет +
корвитин (10)
Сахарный диабет +
липофлавон (11)
ОХС, ммоль/л
2,23±0,17
4,53±0,19
р<0,001
2,70±0,13
p<0,05
p
1
<0,001
2,27±0,19
p>0,05
p
1
<0,001
p
2
>0,05
ТГ, ммоль/л
1,29±0,23
3,29±0,12
р<0,001
1,59±0,09
p>0,05
p
1
<0,001
1,87±0,15
p>0,05
p
1
<0,001
p
2
>0,05
ХС ЛПНЩ,
ммоль/л
0,74±0,14
3,98±0,21
р<0,001
1,55±0,16
p<0,01
p
1
<0,001
1,20±0,13
p<0,05
p
1
<0,001
p
2
>0,05
ХС ЛПОНП
Ммоль/л
0,59±0,1
1,49±0,05
р<0,01
0,73±0,04
p>0,05
р
1
<0,001
0,85±0,07
p>0,05
р
1
<0,001
p
2
>0,05
ХС ЛПВЩ,
ммоль/л
2,19±0,12
1,04±0,06
р<0,001
1,78±0,12
p<0,05
p
1
<0,001
2,06±0,12
p<0,05
p
1
<0,001
p
2
<0,05
Примечание. В этой и следующей таблицах достоверность отличий относительно: р – контроля, p
1
– группы
сахарный диабет, p
2
– группы сахарный диабет + корвитин
Как
свидетельствуют
результаты,
представленные в таблице 3, введение корвитина
животным с сахарным диабетом с ожирением
сопровождалось
снижением
массы
тела
подопытных животных на 23 % через 2 недели
эксперимента по сравнению с исходной массой
крыс в этой группе. Липосомальная форма
кверцетина способствовала снижению массы
тела на 27 % в течение аналогичного срока
исследования. Одновременно за аналогичный
срок эксперимента масса крыс с диабетом, не
получавших препараты коррекции, проявляла
тенденцию к возрастанию.
Как
свидетельствуют
данные,
представленные в таблице 4, при СД
наблюдались
существенные
изменения
Влияние кверцетиносодержащих соединений на биохимические показатели крови при…
126
Проблемы биологии и медицины, 2014, №4.1 (81)
липидного спектра крови. В частности,
наблюдалось повышение содержания ОХС на
103 %, ТГ – на 155 %, ХС ЛПНП – на 438 % и
ЛПОНП – на 253 %, концентрация же ХС
ЛПВП, наоборот, уменьшилась на 53%, по
сравнению
с
контрольной
группой.
Использование корвитина и липофлавона в
течение 14 дней способствовало заметному
улучшению показателей липидного спектра
крови. Так, при введении корвитина содержание
ОХС снизилось на 40 %, ТГ – на 52 %, ЛПНП –
на 61 %, ЛПОНП – на 49 %, уровень ЛПВП,
наоборот, возрос на 71 %.
Под влиянием липофлавона происходило
снижение содержания ОХС на 50 %, ТГ – на 43
%, ЛПНП – на 70 %, ЛПОНП – на 57 %, уровень
ЛПВП возрастал на 98 %. Причем у крыс,
которым вводили липофлавон, уровень ОХС и
ТГ не отличался от контрольных величин (табл.
1.4).
Одновременно при СД с ожирением
наблюдалось повышение уровня в сыворотке
крови содержания провоспалительного цитокина
IL-6 на 396 % с одновременным снижением
противовоспалительного цитокина IL-4 на 62 %.
Эти
изменения
сопровождались
ростом
концентрации в крови адипоцитарного гормона
лептина (LEP) на 139 % и уровня С-реактивного
белка (СРБ) – на 122 % по сравнению с
контрольной группой животных (табл. 5).
При введении водорастворимой формы
кверцетина отмечено снижение концентрации
IL-6 на 47 %, концентрация же IL-4 возрастала
на 49 %. Уровень лептина под влиянием
корвитина снизился на 34 %, С-реактивного
протеина – на 32 % (табл. 5). Липосомальная
форма
кверцетина,
в
свою
очередь,
способствовала снижению концентрации IL-6 на
56 %, возрастанию концентрации IL-4 на 86 %,
уменьшению уровней лептина и С-реактивного
белка на 42 и 50 % соответственно.
Таким образом, водорастворимая и
липосомальная формы флавоноида кверцетина
способствуют
существенному
улучшению
показателей липидного обмена и цитокинового
статуса при экспериментальном сахарном
диабете
с
ожирением.
Полученные
в
эксперименте
результаты
могут
служить
обоснованием для более глубокого изучения
свойств указанных препаратов с перспективой
их использования в клинике при данной
патологии.
Выводы:
1.
Содержание
экспериментальных животных в течение 4-х
недель на высоко жировой диете способствует
существенному нарастанию массы их тела
против массы тела крыс, находящихся на
стандартном рационе вивария.
Таблица 5
Влияние корвитина и липофлавона на содержание IL-6, IL-4, лептина и С-реактивного белка в
сыворотке крови при сахарном диабете (M ± m)
Показатель
Серия исследования
Контроль (7)
Сахарный
диабет (8)
Сахарный
диабет+корвитин (10)
Сахарный диабет+
+липофлавон (11)
IL-6, пг/мл
12,6±0,28
62,51±0,94
р<0,001
32,88±0,76
p<0,001
p
1
<0,001
27,48±0,50
p<0,001
p
1
<0,001
p
2
<0,05
IL-4, пг/мл
24,42±1,32
9,23±0,37
р<0,001
13,75±1,18
p<0,001
p
1
<0,01
17,15±0,32
p<0,001
p
1
<0,001
p
2
<0,05
Лептин, пг/мл
152,71±1,85
364,70±4,71
р<0,001
242,0±2,43
p<0,001
p
1
<0,001
212,60±2,08
p<0,001
p
1
<0,001
p
2
<0,01
С-реактивный
белок
, пг/мл
1,72±0,03
3,82±0,11
р<0,001
2,58±0,11
p<0,05
p
1
<0,05
1,91±0,05
p<0,05
p
1
<0,001
p
2
<0,001
Примечание. В этой и следующей таблицах достоверность отличий относительно: р – контроля, p
1
– группы
сахарный диабет, p
2
– группы сахарный диабет + корвитин
Е.А. Посохова, Н.Б. Зозуляк
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2014, №4.1 (81)
127
2. Через 10 недель от момента введения
стрептозотоцина экспериментальным животным
с
ожирением
наблюдается
увеличение
содержания
общего
холестерина,
триглицеридов,
липопротеинов
низкой
плотности и очень низкой плотности с
одновременным
уменьшением
количества
липопротеинов высокой плотности, повышение
уровня лептина, интерлейкина 6, С-реактивного
протеина,
уменьшение
содержания
интерлейкина 4 в сыворотке крови.
3. Корвитин и липофлавон при сахарном
диабете
с
ожирением
способствуют
уменьшению массы тела экспериментальных
животных, уменьшению содержания общего
холестерина, триглицеридов, липопротеинов
низкой плотности, липопротеинов очень низкой
плотности с одновременным нарастания уровня
липопротеинов высокой плотности в сыворотке
крови.
4.
Под
влиянием
водорастворимой
и
липосомальной форм кверцетина при сахарном
диабете с ожирением уменьшаются уровни
лептина,
интерлейкина-6,
С-реактивного
протеина
и
повышается
содержание
интерлейкина-4 в сыворотке крови.
Литература:
1.
Захарієва З. Є., Будняк О. К., Федорко Н.
Л., Чернадчук С. С., Сорокін А. В., Будняк О. Л.,
Данилова О. І., Запорожченко О. В. Біохімічні
показники у щурів в умовах їх утримування на
раціоні з підвищеним вмістом жирів та
додаванням кормових добавок з ріпаку Вісник
ОНУ Том 17, випуск 4 (29) – 2012. Біологія.
2.
Конопельнюк
В.В.,
Галенова
Т.І.,
Богданова О.В., Остапченко Л.І. Рівень
інтерлейкіну-1β та інтерлейкіну-6 у сироватці
крові щурів за умов експериментального
цукрового діабету 2 типу Режим доступу:
http://www.pa.sciencecenter.net/Archive/2010%20
N1/Konopelnyuk%20et%20al.pdf
3.
Кузишин
О.В.,
Ковалишин
Н.В.,
Алмашина Х.В. Біохемія цукрового діабету: 1.
Теоретична частина (огляд) / О.В., Ковалишин,
Н.В., Алмашина Х.В. // Медична хімія С. – 74 -
115. Режим доступу:
http://www.pu.if.ua/depart/BioorganicChemistry/res
ource/file/W-09-11.pdf
4.
Торгало Є. О. Особливості процесів
вільно радикального окиснення ліпідів за умов
експериментального геморагічного інсульту, а
також вивчення дії антиоксидантних препаратів /
Є. О. Торгало, Я.Б. Раєцька // Фізика живого –
2009. – Т 17, № 1. – С. 155–158.
5.
Xiu-Hua
Shen.
Vitamin
E
regulates
adipocytokine expression in a rat modelof dietary-
induced obesity / Xiu-Hua Shen., Qing-Ya Tang,
Juan Huang // Experimental Biology and Medicine
– 2010. – №. 235 – P. 47–51.
6.
Hui Jie Wang. Low dose streptozotocin
(STZ) combined with high energy intake can
effectively induce type 2 diabetes through altering
the related gene expression / Hui Jie Wang, Yuan
Xiang Jin PhD, Wan Shen,[et al] // Asia Pac J
ClinNutr – 2007. – № 16 (Suppl 1) – P. 412–417.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛ ҚАНДЛИ ДИАБЕТ ВА
СЕМИЗЛИКДА ҚОН БИОХИМИК
КЎРСАТКИЧЛАРИГА КВЕРЦЕТИН
САҚЛОВЧИ БИРИКМАЛАРНИНГ
ТАЪСИРИ
Е.А. ПОСОХОВА, Н.Б. ЗОЗУЛЯК
Украина ССВ И.Я. Горбачевский номидаги
Тернополь Давлат медицина университети
Резюме.
Қандли диабети булган
(ёғли
пархез асосида стрептозотоцинни 30 мг/кг
дозада бир марта юбориш) етилган оқ эркак
каламушларда тажриба ўтказилганида ёғлар
алмашинуви бузилганлиги аниқланди (умумий
холестерин, триглециридлар, паст зичликдаги
липопротеинлар,
жуда
паст
зичликдаги
липопротеинлар даражасининг ошиши ва юқори
зичликдаги
липопротеинлар
миқдорининг
пасайиши).
Шунингдек
қон
зардобида
интерлейкин 6 концентрациясининг ошиши,
интерлейкин 4 концентрациясининг пасайиши,
лептин ва С-реактив протеин миқдорининг
ошиши кузатилди. Кверцетиннинг сувда эрувчи
ва липосомал шакли қулланилганда (14 кун
давомида 10 мг/кг дан) хайвонлар тана массаси
камайиб, ёғлар алмашинуви, интерлейкинлар,
лептин ва С-реактив протеин кўрсаткичлари
яхшиланди.
Калит сўзлар:
қандли диабет
, семизлик,
кверцетин.
