Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

International journal of endocrinology 5(23) 2009

Back to issue

Дисбиотические и провоспалительные эффекты сахарной нагрузки (экспериментальное исследование)

Authors: Левицкий А.П., Цисельский Ю.В., Ходаков И.В., ГУ «Институт стоматологии АМН Украины, г. Одесса

Categories: Endocrinology

print version


Summary

Крысам в течение 6 дней вводили с питьевой водой сахарозу (5%-ный раствор). Установлено наличие состояния кишечного дисбиоза и воспаления в тонкой кишке и печени. Аналогичные изменения наблюдались и при моделировании дисбиоза с помощью антибиотика либо при введении кишечного эндотоксина (липополисахарида).


Keywords

Сахарная нагрузка, дисбиоз, липополисахарид, воспаление.

Современный человек в отличие от своих древних предков резко увеличил потребление легкоусвояемых углеводов, среди которых, безусловно, доминирует сахароза (обычный свекловичный или тростниковый сахар) [12].

Многие исследователи указывают на отрицательные последствия чрезмерного потребления сахара, приводя убедительные данные о резком увеличении числа кариозных поражений зубов, об увеличении риска развития сахарного диабета (СД) [1] и т.д.

В организме человека и теплокровных животных имеется постоянно присутствующий спутник — физиологическая микробная система (ФМС) [15, 16], которая выполняет важную функцию защиты организма от самых различных вредоносных воздействий. К сожалению, в состав ФМС входит и небольшое количество (менее 2 %) условно­патогенных микробов (УПМ), в основном грамотрицательных, которые в силу ряда обстоятельств (нарушение питания, интоксикация, применение антибиотиков и т.д.) могут чрезмерно размножаться и продуцировать ряд токсических веществ, среди которых наиболее действенным оказывается эндотоксин — липополисахарид (ЛПС) [17].

Мы предположили, что избыточное потребление сахара может нарушить состояние ФМС и способствовать росту УПМ и повышению продукции ЛПС. Иными словами, гипергликемия, наблюдаемая при СД, является своеобразным индуктором дисбиоза, который характеризуется различной степенью эндотоксинемии. Именно состояние эндотоксинемии, по нашему мнению, и определяет характер всех патологических изменений, наблюдаемых при СД, в том числе и его сосудистых осложнений.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния сахарной нагрузки на состояние микробиоценоза и показатели воспаления в организме крыс. Эти же показатели определялись у крыс и при моделировании дисбиоза и микробной эндотоксинемии.

Материалы и методы исследования

В работе была использована 31 крыса линии Вистар (возраст 6 месяцев, самки), которые были разделены на четыре группы: I — интактные крысы; II — крысы, которые в течение 6 дней получали вместо питьевой воды 5%­ный раствор сахарозы; III — крысы, у которых воспроизводили дисбиоз путем введения с питьевой водой антибиотика линкомицина в дозе 60 мг/кг массы тела в течение 6 дней [7], и IV группа — крысы, которым в течение 6 дней ежедневно вводили внутримышечно по 6,6 мкг/кг ЛПС (препарат липополисахаридов из E.Coli 0111:B4, очищенный фенольной экстракцией и содержащий 600 ед/мкг вещества (Sigma­Aldrich)).

Крыс взвешивали каждые 2 дня в течение 6–8 дней, а затем продолжали периодические взвешивания после перевода на режим сахарной нагрузки, введения линко­мицина или ЛПС.

На 14­й день (IV группа — на 12­й день) крысы были умерщвлены под тиопенталовым наркозом путем тотального кровопускания из сердца.

Для биохимических исследований использовали слизистую тонкой кишки, печень и кровь (сыворотку крови).

Степень кишечного дисбиоза оценивали ферментативным методом Левицкого и др. [5] по соотношению относительной активности уреазы [4] и лизоцима [6].

Состояние воспаления в тканях и сыворотке определяли по уровню малонового диальдегида (МДА) [11] и общей протеолитической активности (ОПА) [2].

Результаты исследования и их обсуждение

На рис. 1 представлены результаты определения динамики изменения живой массы крыс, получавших сахарную нагрузку, линкомицин или ЛПС. С учетом потребления объема сахарного раствора (в среднем 195,8 мл/сутки/кг живой массы) мы рассчитали дозу сахарозы, которую получали крысы II группы. Она оказалась равной 9,79 г/кг/сутки и, судя по характеру изменения живой массы, токсичной для организма. В этом отношении сахарная нагрузка проявила сходство с действием кишечного эндотоксина — ЛПС. В то же время дисбиоз, вызванный антибиотиком линкомицином, в меньшей степени влиял на торможение прироста живой массы крыс.

На рис. 2 показано, как изменяется степень дисбиоза слизистой оболочки тонкой кишки крыс после сахарной нагрузки, моделирования дисбиоза с помощью антибиотика и введения ЛПС. Из этих данных видно, что сахарная нагрузка индуцирует развитие дисбиоза, хотя и менее выраженного, чем при введении антибиотика или кишечного эндотоксина.

В табл. 1 представлены данные об уровне маркеров воспаления в слизистой тонкой кишки крыс, получавших сахарную нагрузку, антибиотик или ЛПС. Практически во всех случаях наблюдаются воспалительно­дистрофические процессы в слизистой оболочке — как при сахарной нагрузке, так и при моделировании дисбиоза и эндотоксикоза. Следует отметить, что из двух маркеров МДА больше реагировал на введение сахара и ЛПС, а ОПА — на введение антибиотика.

Аналогичные изменения уровня маркеров воспаления происходят в печени и в сыворотке крови (табл. 2). Однако если в печени все изменения уровня маркеров воспаления статистически достоверны, то в сыворотке эти показатели достоверны лишь при введении ЛПС.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что сахарная нагрузка, которая довольно часто использовалась (и до сих пор используется) в клинике для оценки состояния углеводного обмена у больных СД [13], является далеко не безобидной процедурой, которая может вызывать в организме ряд патологических сдвигов воспалительного и дисбиотического характера.

Для нас очень важно отметить развитие дисбиоза при введении повышенных количеств сахарозы, поскольку это может иметь место и при нарушении питания лицами, которые злоупотребляют сладостями.

Состояние дисбиоза создает в организме повышенный уровень микробной токсинемии (главным образом за счет ЛПС), и это может в значительной степени определять характер развития осложнений сахарного диабета [3, 9]. Нам кажется, что признание дисбиотических аспектов патогенеза СД может оказаться весьма плодо­творным в разработке новых подходов к профилактике и лечению диабета и его сосудистых осложнений, тем более что уже есть ряд работ, свидетельствующих о благоприятном эффекте при тяжелых формах СД препаратов про­ и пребиотиков [10, 14].

Выводы

1. Введение сахарозы с питьевой водой вызывает развитие дисбиоза кишечника и индуцирует воспалительный процесс в тонкой кишке и печени.

2. Аналогичное действие оказывает введение антибиотика (модель дисбиоза) или липополисахарида (кишечного эндотоксина).

3. В патогенезе диабета и его сосудистых осложнений дисбиотический аспект может оказаться решающим.


Bibliography

1. Балаболкин М.И. Диабетология. — М.: Медицина, 2000. — 672 с.
2. Барабаш Р.Д., Левицкий А.П. Казеинолитическая и БАЭЭ-эстеразная активность слюны и слюнных желез крыс в постнатальном онтогенезе // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 1973. — № 8. — С. 65-67.
3. Вышегуров Я.Х., Аниховская И.А., Батманов Ю.Е., Яковлев М.Ю. Кишечный эндотоксин в патогенезе воспалительной патологии глаз и антиэндотоксиновая составляющая ее лечения // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. — 2007. — № 1. — С. 12-14.
4. Гаврикова Л.М., Сегень И.Т. Уреазная активность ротовой жидкости у больных с острой одонтогенной инфекцией челюстно-лицевой области // Стоматология. — 1996. — Спец. вып. — С. 49-50.
5. Левицкий А.П., Макаренко О.А., Селиванская И.А., Россаханова Л.Н., Деньга О.В., Почтарь В.Н., Скидан К.В., Гончарук С.В. Ферментативный метод определения дисбиоза полости рта для скрининга про- и пребиотиков: Метод. рекомендации. — К.: ГФЦ, 2007. — 22 с.
6. Левицкий А.П. Лизоцим вместо антибиотиков. — Одесса: КП ОГТ, 2005. — 74 с.
7. Пат. № 31012, UA. МПК (2006) А61Р31/00. Спосіб моделювання дисбіозу (дисбактеріозу) / Левицький А.П., Селиванська І.О., Цісельський Ю.В., Почтар В.М., Розсоханова Л.М., Гулавський В.Т. — 2008, Бюл. № 6.
8. Рединова Т.Л., Субботина А.В. Влияние легкоусвояемых углеводов на степень минерализации эмали зубов // Стоматология. — 2000. — Т. 79, № 4. — С. 4-5.
9. Розанова Г.Н., Воеводин Д.А., Стенина М.А., Кушнарева М.В. Патогенетическая роль дисбактериоза в развитии осложнений сахарного диабета І типа у детей // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2002. — Т. 133, № 2. — С. 196-198.
10. Розанова Г.Н., Воеводин Д.А. Случай эффективного использования пробиотиков в комплексной терапии тяжелой формы сахарного диабета 1-го типа при кишечном дисбактериозе // Клиническая медицина. — 2008. — № 1. — С. 67-68.
11. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии. — М.: Медицина, 1977. — С. 66-68.
12. Ткаченко Е.К., Успенский Ю.П. Питание, микробиоценоз и интеллект человека. — СПб.: СпецЛит, 2006. — 590 с.
13. Тодоров Й. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. — София: Медицина и физкультура, 1963. — С. 512-526.
14. Цісельський Ю.В., Левицький А.П. Корекція за допомогою інуліну гіперглікемії і перекисного окиснення ліпідів у щурів з експериментальним цукровим діабетом 2 типу // Ендокринологія. — 2007. — Т. 12, № 2. — С. 287-291.
15. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. — М.: Грантъ, 1998. — Т. II. — 416 с.
16. Янковский Д.С. Микробная экология человека: современные возможности ее поддержания и восстановления. — К.: Эксперт ЛТД, 2005. — 362 с.
17. Яковлев М.Ю. Элементы эндотоксиновой теории физио­логии и патологии человека // Физиология человека. — 2003. — Т. 29, № 4. — С. 98-109.

Similar articles

Authors: Зугаирова О.Н., Отдел клеточной биологии и патологии Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН, Россия
International journal of endocrinology 4 (28) 2010
Date: 2010.08.08
Categories: Endocrinology
Authors: И.В. Богадельников, д.м.н., профессор, Н.И. Мужецкая, к.м.н. Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь
"News of medicine and pharmacy" 11-12 (371-372) 2011
Date: 2011.07.11
Authors: Абатуров А.Е. Днепропетровская государственная медицинская академия
"Child`s Health" 6(21) 2009
Date: 2010.07.13
Categories: Pediatrics/Neonatology
Authors: Юлиш Е.И., Кривущев Б.И. Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
"Child`s Health" 4 (31) 2011
Date: 2011.12.01
Categories: Pediatrics/Neonatology

Back to issue