Способ определения периферической инсулинорезистентности при нарушении реакции клеток-мишеней на рецепторном уровне

 

Использование: экспериментальная медицина, экспериметальная диабетология. Цель - упрощение способа. Сущность изобретения: голодавшему 16 - 18 ч животному в брюшную полость с интервалом в 10 - 15 сут вводят две предварительно подобранные дозы экзогенного инсулина (малую, отражающую чувствительность, и большую, характеризующую устойчивость к гормону) и по содержанию глюкозы в крови определяют его гипогликемический эффект, взятый в качестве эквивалента метаболического ответа на инсулин. Сопоставляя гипогликемическую реакцию подопытных животных с исходными или контрольными данными, судят или о физиологической эффективности гормона в их организме или о наличии одного из типов периферической инсулинорезистентности (вследствие нарушений клеток-мишеней на рецепторном, пострецепторном или одновременно на обоих уровнях).

Изобретение относится к медико-биологическим дисциплинам, а именно к экспериментальной диабетологии.

Известен способ определения типов периферической инсулинорезистентности по величине метаболического ответа на разные дозы экзогенного инсулина с построением кривой "доза инсулина - метаболический ответ". Сопоставление опытных данных производится с исходными или контрольными показателями. При снижении чувствительности к инсулину, определяемой по его нескольким малым концентрациям, вызывающим близкий к полумаксимальному метаболический ответ, на фоне нормальной устойчивости к этому же гормону, устанавливаемой по максимальному метаболическому ответу на несколько больших концентраций инсулина, идентифицируют периферическую инсулинорезистентность вследствие нарушения реакции клеток-мишеней на рецепторном уровне (Olefsky I.M., Kolterman O. G. Mechanisms of insulin resistance of obesity and non-insulin-dependent (type II) diabetes// Amer. J.Med.- 1981.- Vol. 70., N1.- P. 151-168).

Однако данный способ технически сложен, не позволяет одному экспериментатору проводить исследования на небольшом числе подопытных животных и особенно в динамике патологического процесса.

Целью изобретения является упрощение способа, позволяющее одному экспериментатору идентифицировать периферическую инсулинорезистентность вследствие нарушения реакции клеток-мишеней на рецепторном уровне на малом числе подопытных животных, а также в динамике патологического процесса.

Способ осуществляется следующим образом.

В лаборатории в качестве экзогенного инсулина используется кристаллический свиной инсулин (26,8 Ед в 1 мг; СССР), который растворяется в 0,85%-ном растворе хлористого натрия, подкисленного соляной кислотой до рН 2,5. Этот раствор гормона (20 ЕД в 1 мл) хранят в холодильнике. Перед опытом его разбавляют физиологическим раствором до концентрации 0,03 или 0,1 ЕД инсулина в 0,1 мл.

О гипогликемическом действии этого инсулина судят по изменению содержания определяемой ортотолуидиновым методом глюкозы в крови голодавших 16-18 ч белых крыс линии Вистар (экспериментальные животные) через 30, 60, 90, 120 и 180 мин после введения гормона в брюшную полость. Сначала подбирают дозу инсулина, которая отражает состояние чувствительности организма подопытных животных к гормону, т.е. вызывает заметный гипогликемический эффект, близкий к полумаксимальному. Практически из малых концентраций инсулина (0,01; 0,02; 0,03 и 0,04 ЕД/100 г) берется первая же, которая оказывает отчетливое гипогликемическое действие у всех из достаточно большого (20-40) числа животных. В условиях лаборатории доза, отражающая состояние чувствительности к инсулину (0,03 ЕД/100 г), всякий раз при первичном введении (в 43 случаях) вызывала гипогликемию во все сроки определения гликемии после введения, и уровень гликемии составил в среднем 4,21± 0,1; 3,15 ± 0,13; 2,59 ±0,12; 2,73 ±0,12; 3,26 ±0,11 и 3,39±0,10 ммоль/л соответственно до и через 30, 60, 90, 120 и 180 мин после введения инсулина. В качестве дозы, характеризующей устойчивость к инсулину, отбирается та концентрация (0,05; 0,1; 0,15 и 0,2 ЕД/100 г) гормона, от которой гипогликемический эффект является существенно более выраженным, но при этом гипогликемические судороги могут иметь место только у единичных животных. В противном случае эту дозу необходимо уменьшить. В таком случае эта доза характеризует устойчивость к инсулину, так как вызывает выраженную (максимальную) гипогликемию, близкую к уровню гликемии, сопровождающемуся судорогами. При первичном введении 14 животным 0,1 ЕД/100 г кристаллического свиного инсулина (доза, характеризующая устойчивость к гормону) гликемия в среднем составила 4,30± 0,12; 2,89 ±0,09; 2,42± 0,06; 2,36 ±0,09; 2,40 ±0,17; 2,89±0,22 ммоль/л и была статистически достоверно более низкой на 90, 120 и 180 мин по сравнению с уровнем гликемии в эти же сроки от дозы, отражающей чувствительность к инсулину. При этом только у одного животного наступили гипогликемические судороги.

Сопоставление гипогликемической реакции подопытных животных на введенные с интервалом 10-15 сут две дозы инсулина, отражающие чувствительность и устойчивость к гормону, с гипогликемической реакцией на эти же дозы до опыта или с гипогликемической реакцией контрольных животных дает возможность судить или о физиологической эффективности экзогенного гормона в их организме, или о наличии периферической инсулинорезистентности вследствие нарушения реакции клеток-мишеней на рецепторном уровне. В первом случае гипогликемическая реакция животных на 0,03 и 0,1 ЕД/100 г инсулина остается в пределах физиологических колебаний, во втором - уменьшается гипогликемическая реакция организма на 0,03 ЕД/100 г инсулина (снижается чувствительность к гормону) и одновременно гипогликемическая реакция на 0,1 ЕД/100 г инсулина остается в пределах физиологических колебаний (сохраняется нормальная устойчивость к гормону).

Результаты многократных поочередных введений с интервалом в 10-15 сут инсулина в дозах 0,03 и 0,1 ЕД/100 г в динамике какого-либо патологического процесса дают возможность констатировать становление и дальнейшее прогрессирование периферической инсулинорезистентности вследствие нарушения реакции клеток-мишеней на рецепторном уровне.

Эффективность изобретения подтверждают полученные в лаборатории результаты исследований уровня гликемии после многократных введений (шесть раз в течение всего опыта с интервалом 10-15 сут) экзогенного инсулина в дозах 0,03 и 0,1 ЕД/100 г белым крысам с гипоталамическим ожирением (взятая модель инсулинорезистентности). У этих животных на 30-е и особенно на 60-е сутки после повреждения вентромедиального гипоталамуса наступило прогрессирующее статистически достоверное уменьшение гипогликемической реакции на вводимой инсулин в дозе 0,03 ЕД/100 г по сравнению с исходной (до повреждения гипоталамуса) и контролем. В то же время устойчивость этих же крыс к 0,1 ЕД/100 г гормона оставалась на 15 и 45 сут после повреждения гипоталамуса неизменной и характеризовалась, как и в контроле, существенной гипогликемией, сопровождавшейся у отдельных тучных крыс также гипогликемическими судорогами, т.е. ответная реакции на эту дозу инсулина у них была близка к максимальной, что доказывает сохранение нормальной устойчивости к 0,1 ЕД/100 г инсулина.

Таким образом, полученные результаты исследования ответной реакции крыс с гипоталамическим ожирением на кристаллический свиной инсулин (прогрессирующее снижение чувствительности к 0,03 и одновременное сохранение нормальной устойчивости к 0,1 ЕД/100 г) подтверждают становление и прогрессирование в ходе развития гипоталамического ожирения у белых крыс периферической инсулинорезистентности вследствие нарушения в клетках-мишенях на рецепторном уровне. Эти данные получены на малом числе подопытных животных и в динамике патологического процесса.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРИ НАРУШЕНИИ РЕАКЦИИ КЛЕТОК-МИШЕНЕЙ НА РЕЦЕПТОРНОМ УРОВНЕ, включающий регистрацию метаболического ответа организма на экзогенный инсулин и последующее сравнение с исходным уровнем или контролем, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, голодавшему 16 - 18 ч животному в брюшную полость вводят с интервалом в 10 - 15 сут две дозы экзогенного инсулина, при этом одна доза отражает чувствительность, а другая - устойчивость организма к гормону, и при снижении чувствительности в двух и более сроках после введения гормона с одновременным сохранением устойчивости организма к экзогенному инсулину определяют периферическую инсулинорезистентность как результат нарушения реакции клеток-мишеней на рецепторном уровне.