Тривалий restraint-стрес як предиктор формування інсулінорезистентності в експериментальних щурів

Abstract

Мета роботи – визначити характер змін і патогенетичні механізми формування глікемічної кривої під час тесту толерантності до глюкози у щурів на 6, 15 і 21 тижні обмеження життєвого простору. Матеріали та методи. Використали 55 щурів-самців лінії Wistar віком від 6 до 10 місяців. Тварин поділили на 4 групи: 1 – інтактний контроль, 10 щурів; 2, 3 і 4 групи – по 15 щурів-самців, які перебували в умовах обмеження життєвого простору протягом 6, 15 та 21 тижня відповідно. У плазмі крові натще визначали концентрації глюкози (тест-смужки Test Strip II на глюкометрі Glucoсard (ARKRAY Inc., Японія), інсуліну та кортикостерону (імуноферментним методом, використовуючи комерційні набори для щурів фірми Monobind, USA), проводили тест толерантності до глюкози (ГТТ), розраховували індекс НОМА та коефіцієнт інсулін/кортикостеронового співвідношення. Результати. У результаті обмеження життєвого простору, малорухливості та складних комунікаційних відносин у тварин, які 6 тижнів перебували в названих умовах, тип глікемічної кривої ставав гіпоінсулінемічно-гіпоглікемічним із високою чутливістю тканин до глюкози (індекс НОМА достовірно знижувався до 0,21 проти 0,55 в контролі), характеризувався відтермінованістю гіперглікемічного максимуму на 30 хвилині тесту, повільним поверненням до еуглікемічного рівня тільки на 90 хвилині (проти 30 хвилини у контролі). Гіпоінсулінемічну криву зі збереженою чутливістю тканин до глюкози (індекс НОМА 0,33 проти 0,55 в контролі) формувало 15-тижневе обмеження життєвого простору. Зміни в післяпрандіальному засвоєнні глюкози виявляли за найвищою концентрацією глюкози на 15 хвилині тесту, дуже повільним зниженням рівня глюкози в післяабсорбційному періоді без повернення до вихідних значень на 90 хвилині. Діабетичний тип глікемічної кривої формувався на 21 тижні обмеження, порушував чутливість тканин до глюкози (суттєве достовірне збільшення розрахункового індексу НОМА з 0,55 у контролі до 0,95), спричиняв виникнення інсулінорезистентності. The aim of the work was to define the pattern of changes and pathogenetic mechanisms of glycemic curve shape during a glucose tolerance test in rats at 6, 15, and 21 weeks of environmental space restriction. Materials and methods. A total of 55 male Wistar rats aged 6–10 months were used and divided into 4 groups (1 – intact control, 10 rats; 2, 3 and 4 of 15 rats each, which were in conditions of restricted environmental space for 6, 15 and 21 weeks, respectively). Fasting plasma levels of glucose (test strips Test Strip II on a Glucocard glucometer (ARKRAY Inc., Japan)), insulin and corticosterone (by an immunoenzymatic method using commercial kits for rats from Monobind, USA) were measured, glucose tolerance tests (GTT) were performed, the HOMA index and the insulin/corticosterone ratio were calculated. Results. The 6-week environmental space restriction, immobility and complex communication relations resulted in a hypoinsulinemic-hypoglycemic type of the glycemic curve with high tissue glucose sensitivity in animals which were in the conditions described (the HOMA index was significantly decreased to 0.21 versus 0.55 in the control), the characteristic delayed hyperglycemic peak at the 30th min of the test slowly returned to the euglycemic level by only the 90th min against the 30th min in the controls. The 15-week restriction caused a hypoinsulinemic curve with preserved tissue glucose sensitivity (the HOMA index 0.33 versus 0.55 in the controls). Alterations in postprandial glucose absorption were manifested by the highest glucose concentration at the 15th min of the test, a very slow decrease in the glucose level in the post-absorption period not being restored to baseline values by the 90th min. The 21-week restriction shaped a diabetic type of the glycemic curve, impaired tissue glucose sensitivity (a substantial and significant increase in the calculated HOMA index from 0.55 in the controls to 0.95) and resulted in the development of insulin resistance.