XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Аннотация Метаболический синдром - сложная неоднозначная система понятий, связанная с инсулинрезистентностью, висцеральным ожирением, диспилемией, артериальной гипертонией, гипертензией, нарушением толерантности глюкозы, гиперинсулинемией и т. д. К метаболическому синдрому относят риск возникновения и повышения рисков многих заболеваний практически в 5 раз, таких как сахарный диабет 2 – го типа и сердечно – сосудистые заболевания. Основная тема данной обзорной статьи – проанализировать различные подходы к моделированию данного синдрома, которые применяются в исследованиях для изучения его механизмов, рисков возникновения заболеваний (характерные для метаболического синдрома). В этом обзоре рассматривается распространённость метаболического синдрома, от чего она зависит, какие лечебно – профилактические меры могут быть приняты для снижения распространения метаболического синдрома, а также, будут рассмотрены составные компоненты метаболического синдрома, какие животные, какие вариации диет используются для моделирования.

Ключевые слова: метаболический синдром, моделирование метаболического синдрома, лабораторные животные, высоколипидные и высокоуглеводные диеты.

Abstract Тhe Metabolic syndrome is a complex ambiguous system of concepts associated with insulin resistance, visceral obesity, dyspilemia, arterial hypertension, hypertension, impaired glucose tolerance, hyperinsulinemia, etc.the metabolic syndrome includes the risk of occurrence and increase in the risk of many diseases by almost 5 times, such as type 2 diabetes and cardiovascular diseases. The main topic of this review article is to analyze various approaches to modeling this syndrome, which are used in research to study its mechanisms and risks of diseases (characteristic of the metabolic syndrome). This review examines the prevalence of the metabolic syndrome, what it depends on, what therapeutic and preventive measures can be taken to reduce the spread of the metabolic syndrome, as well as the components of the metabolic syndrome, which animals, which.

Keywords: metabolic syndrome, modeling of metabolic syndrome, laboratory animals, high-lipid and high-carbohydrate diets.

Введение.

Метаболический синдром (МС) - это заболевание, определяемое совокупностью тесно связанных компонентов, увеличивающие возникновение различных заболеваний, таких как сахарный диабет 2 – го типа, атеросклеротические и сердечно - сосудистые заболевания. В различной литературе МС известен под названиями «синдром X», «полиметаболический синдром», «метаболический трисиндром», «синдром изобилия». Также в 1989 г. был введен термин «смертельный квартет» (N. Kaplan). Он объединяет в себе такие понятия как, андроидное ожирение, нарушение толерантности глюкозы, артериальная гипертензия, гиперлипидемия [1].

Для выявления МС эксперты Национального комитета по холестерину выделили следующие: инсулинорезистентность, гипертензия, гиперлипидемия (дислипидемия), центральное ожирение.

Инсулинорезистентность – это снижение биологического ответа на физиологическую концентрацию гормона инсулина в тканях и органах. Инсулинорезистентность является одним из ключевых компонентов МС. Различают инсулинорезистентность жировой ткани, в печени, мышцах.

Гипертензия приводит к хроническому снижению периферического кровотока, что, тем самым вызывает снижение чувствительности периферических тканей к инсулину.

«Метаболическая» дислипидемия характеризуется высокой концентрацией триглицеридов, низкими уровнями холестерина – липопротеинов высокой плотности и небольшими холестерина - липопротеинов низкой плотности.

Центральное ожирение, также как и инсулинорезистентность, является основным компонентом МС. Распространение ожирения зависит от различных факторов внешней среды. К ним относятся - низкая физическая активность или её отсутствие, употребление избыточного количества жирной пищи.

Распространённость МС очень высока и зависит в основном от пола, возраста, наследственности, этнической принадлежности, образа жизни и социально экономического статуса [2].

Моделирование МС с помощью различных подходов.

Моделирование МС воспроизводится с помощью различных подходов:

1) Использование специализированных линий животных, которые генетически предрасположенных к развитию СД, ожирения или ССЗ.

2) Различные диеты с дисбалансом в рационе белков/ жиров/ углеводов.

В последние годы, мышиные модели стали самыми полезными и популярными инструментами, так как весь геном мыши секвенирован и большинство моделей легкодоступны. Крысы также являются довольно распространённой моделью МС. К таким моделям относят крысы линии Zucker (крысы с СД2 и ожирением), SHR (спонтанно-гипертензивные крысы). Не так часто используются собаки, кошки и приматы. [3]

Моделирование МС при помощи диет является довольно часто используемым методом. Существуют различные экспериментальные исследования, в которых использовались разные высококалорийные диеты, с повышенным уровнем содержания жиров и углеводов.

В исследовании для моделирования МС было использовано 60 половозрелых беспородных самцов лабораторных мышей. Животных поделили на 3 группы и содержали на 3 видах диет с массовой долей жира 6, 45, и 60%. Результатом исследования стало то, что высокожировая диета привела животных дислипидемии, нарушению толерантности глюкозы, и к значительному набору массы тела. [4].

Для следующего исследования использовали 30 самцов белых лабораторных крыс. Для моделирования МС животные содержались на высоколипидной диете с добавлением 15% пальмового масла. Результаты показали наличие у крыс гипергликемии, системное воспаление и активация перекисного окисления липидов. [5]

В следующей работе для моделирования МС использовалась высокоуглеводная нагрузка. Исследование выполнялось на крысах линии НИСАГ и WAG. Животные получали питьевую воду с 20 % - м раствором фруктозы. В конце эксперимента в крови крыс отмечено повышенное содержание триглицеридов, повышенное содержание холестерина липопротеинов низкой плотности, сниженное содержание холестерина липопротеинов высокой плотности, повышенное содержание глюкозы в крови.[6]

Для моделирования МС в другом эксперименте включены крысы – самцы линии Вистар. Крысы содержались на высокоуглеводной диете – в качестве питья они получали 10 % - й раствор фруктозы. В экспериментальных условиях выяснено, что высокоуглеводная диета привела к увеличению массы тела, нарушению липидного спектра крови, развитию атеросклероза и ослаблению антиагрегационного контроля сосудистого эндотелия [7].

В другом эксперименте были взяты половозрелые белые крысы-самцы линии Wistar. Животные получали высокожировую и высокоуглеводную пищу (к стандартному рациону от суточной калорийности добавлялось 38% жиров и 17% углеводов, а питьевая вода заменялась на 10% - й раствор фруктозы). Результаты были следующими: было отмечено увеличение массы висцерального жира, повышение систолического давления, уровня общего холестерола, липопротеинов низкой плотности, понижение уровня эндотелина.[8]

В следующем экспериментальном исследовании объектом моделирования МС были 15 половозрелых кроликов – самцов. Данных лабораторных животных кормили тертой морковью с дозой кристаллического холестерина и 5 -% раствором сахарозы, а также дополнительно им вводили инсулин и адреналин. В результате было отмечено увеличение массы тела и артериального давления.[9]

Для моделирования МС воспользовались сочетанием высоколипидного и высокоуглеводного рациона. Эксперимент был выполнен на 160 самцах - крысах линии Wistar. Моделируемые животные содержались на особом рационе – их кормили стандартным комбикормом, печеньем «Курабье» и вместо питьевой воды поили 30% - м раствором сахарозы. Итогом этого экспериментального исследования стало обнаружение у крыс артериальной гипертензии, гипертриглицеридемии и пониженного уровня липопротеинов высокой плотности в плазме крови.[10]

Заключение

Нами были рассмотрены разнообразные модификации диет с дисбалансом жиров и углеводов, приводящие к развитию МС.

Таким образом, МС – сложная и многокомпонентная система, связанная с риском возникновения огромного количества заболеваний. После анализа разнообразных вариантов моделирования МС на лабораторных животных можно понять механизмы развития МС, и какие подходы можно подобрать для его предупреждения.

Список литературы

1. Saklayen MG. The Global Epidemic of the Metabolic Syndrome. Curr Hypertens Rep.

2018;20(2):12. Published 2018 Feb 26. doi:10.1007/s11906-018-0812-z

2. Kassi E, Pervanidou P, Kaltsas G, Chrousos G. Metabolic syndrome: definitions and

controversies. BMC Med. 2011 Published 2011 May 5. doi:10.1186/1741-7015-9-48

3. Cornier MA, Dabelea D, Hernandez TL, et al. The metabolic syndrome. Endocr Rev.

2008;29(7):777-822. doi:10.1210/er.2008-0024

4. Ковалева М.А., Гущин Я.А., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Сравнительное исследование использования высококалорийных диет, обогащенных разным количеством липидов, для моделирования метаболического синдрома // Лабораторные животные для научных исследований 2019 №1. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnoe-issledovanie-ispolzovaniya-vysokokaloriynyh-diet-obogaschennyh-raznym-kolichestvom-lipidov-dlya-modelirovaniya (дата обращения 17. 11 2020) DOI: 10.29296/2618723X-2019-01-04

5. Деньга А.Э., Жук Д.Д., Макаренко О.А. Влияние комплексных лечебно-профилактических мероприятий на биохимические показатели сыворотки крови крыс при моделировании метаболического синдрома и ортодонтического перемещения зубов // Вестник стоматологии. 2019. №2 (107) [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-kompleksnyh-lechebno-profilakticheskih-meropriyatiy-na-biohimicheskie-pokazateli-syvorotki-krovi-krys-pri-modelirovanii (дата обращения: 22.11.2020).

6. Пивоварова Е.Н., Борисова М.А., Маркель А.Л. Экспериментальная модель метаболического синдрома, сопровождающегося неалкогольной жировой болезнью печени, на гипертензивных крысах НИСАГ с использованием фруктозной нагрузки // Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции 2020 Т. 6 № 1 [Электронный ресурс]. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42572511 (дата обращения 19. 11. 2020) DOI 10.18699/Letters2020-6-02

7. Солдатова О.А., Моделирование ослабления сосудистого контроля над интраваскулярной активностью тромбоцитов у крыс при экспериментальном создании метаболического синдрома // Фундаментальные исследования 2015 [Электронный ресурс]. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23152489 (дата обращения 19. 11. 2020)

8.Новаковская С.А., Калиновская Е.И., Басалай А.А., Лузина Е.Б., Деревянко И.А. Морфологические особенности изменения сосудов микроциркуляторного русла миокарда при метаболическом синдроме (экспериментальное исследование) // Молодежный сборник научных статей «Научные стремления» 2017 №21 [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/morfologicheskie-osobennosti-izmeneniya-sosudov-mikrotsirkulyatornogo-rusla-miokarda-pri-metabolicheskom-sindrome-eksperimentalnoe (дата обращения: 18.11.2020).

9. Cаидов С. А., Корреляция прироста массы тела и артериального давления при моделировании метаболического синдрома у кроликов // BISSA 2006 №2 [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/korrelyatsiya-prirosta-massy-tela-i-arterialnogo-davleniya-pri-modelirovanii-metabolicheskogo-sindroma-u-krolikov (дата обращения: 20. 11. 2020).

10. Ивницкий Ю.Ю., Иванов М.Б.,. Шефер Т.В, Шустов Е.Б., Рейнюк В.Л., Вакуненкова О.В., Дулов С.А. Моделирование метаболического синдрома на крысах // Medline. Ru Т. 20 [Электронный ресурс]. URL: http://www.medline.ru/public/art/tom20/art24.html (дата обращения 20. 11. 2020)

Код для цитирования: Скопировать