Влияние экстрактов лекарственных растений на метаболические нарушения при модели сахарного диабета и инсулинорезистентности

Abstract

Цель исследования - оценить влияние экстрактов лекарственных растений, примененных на фоне пищевых рационов с различным содержанием жиров, на метаболические процессы при модели сахарного диабета и инсулинорезистентности. Материал и методы. Эксперименты проведены на 90 аутбредных белых крысах-самцах. Сахарный диабет (СД) моделировали двукратным внутрибрюшинным введением стрептозотоцина (в дозе 30 мг/кг массы тела). Для формирования инсулинорезистентности крысы получали диету с содержанием жиров 30%. На этом фоне животным вводили ежедневно в желудок в течение 10 дней экстракты листьев крапивы (100 мг/кг), лопуха (25 мг/кг) или внутрибрюшинно препарат инсулина актрапид НМ пенфилл (3 мг/кг). В течение срока введения препаратов половина животных продолжала получать диету с высоким содержанием жиров, остальные животные получали пищевой рацион с содержанием жиров 8%. Третью группу крыс кормили пищей с низким содержанием жиров без введения препаратов. В крови измеряли уровень глюкозы, гликированного гемоглобина, креатинина, мочевины, мочевой кислоты, в гомогенатах печени - содержание гликогена, белка, активность аминотрансфераз и глюкозо-6-фосфатазы, в гомогенатах скелетных мышц - количество гликогена и белка. Результаты. После введения стрептозотоцина и кормления животных пищей с содержанием жиров 30% уровень глюкозы в крови становился в 4,0-5,3 раза больше, чем у интактных животных, возрастали гликозилирование гемоглобина, содержание креатинина, мочевины и мочевой кислоты, в гомогенатах печени и скелетных мышц накапливался гликоген, снижалось количество белка, в гомогенатах печени активировались аминотрансферазы и глюкозо-6-фосфатаза. Кормление животных c моделью СД пищей с количеством жиров 8% сопровождалось ослаблением гипергликемии, уменьшением ретенции креатинина в крови, количества гликогена в печени и восстановлением ее белковых ресурсов. Экстракты крапивы и лопуха при введении животным, получавшим пищевой рацион с содержанием жиров 30%, уменьшали гликемию, концентрацию гликированного гемоглобина и креатинина в крови, активность глюкозо-6-фосфатазы в печени, увеличивали количество белка в скелетных мышцах. Экстракт крапивы также препятствовал гиперурикемии и развитию белкового дефицита в печени, экстракт лопуха способствовал росту печеночной фракции гликогена. На фоне низкокалорийной диеты экстракт крапивы вызывал регресс показателей гипергликемии и изменял в сторону нормы количество гликогена в печени и скелетных мышцах, экстракт лопуха уменьшал гликозилирование гемоглобина, оба растительных экстракта снижали уровень креатинина в крови и увеличивали содержание белка в скелетных мышцах. Независимо от пищевого рациона экстракт крапивы повышал чувствительность к инсулину через 60 и 120 мин после инъекции препарата этого гормона, экстракт лопуха - через 120 мин. Заключение. Экстракты крапивы и лопуха оказывают при модели СД и инсулинорезистентности сахароснижающие действие, препятствуют гликозилированию гемоглобина, улучшают экскрецию креатинина, восстанавливают чувствительность скелетных мышц к действию инсулина.

The aim of this research was to assess the influence on metabolic processes of herbal extracts, used in diets with different fat content, in diabetes mellitus and insulin resistance model. Material and methods. The experiments were performing on 90 noninbred male albino rats. Diabetes mellitus was modeling with twice-repeated intraperitoneal streptozotocine (30 mg/kg) injections. For the insulin resistance formation animals were fad meal with 30% fat content. Against the background rats were administering into the stomach nettle leafs (Urtica dioica L., 100 mg/kg), burdock roots (Arctium lappa L., 25 mg/kg) extracts or intraperitoneal insulin preparation Actrapide HM Penfill (3 mg/kg) daily during 10 days. During period of agents introduction one-half of animals continued to receive food with high fat content, the other half received diet with 8% fat content. The third rats group received only food with low fat content without extracts or insulin administration. In blood was measured the glucose, glycosylated hemoglobin, creatinine, urea, uric acid content, in liver homogenates – glycogen, protein content, aminotransferases and glucose-6-phosphatase activity, in muscle homogenates – glycogen and protein content. Results. After streptozotocine injections and diet with 30% fat content the blood glucose level became by 4.0–5.3 fold more than level of intact animals, increased the hemoglobin glycosylation, also creatinine, urea, uric acid blood content, in liver and muscle homogenates raised glycogen content, decreased protein quantity, in liver homogenates increased aminotranferases and glucose-6-phosphatase activity. In animals only feeding with 8% fat diminished hyperglycemia, creatinine blood retention, the liver glycogen content and recovered its protein resources. The nettle or burdock extracts administrating to animals that continued to receive high fat meal decreased the blood glucose, glycosylated hemoglobin and creatinine content, the liver glucose-6-phosphatase activity, increased the muscle protein content, the nettle extract also prevented from hyperuricemia and liver protein deficiency, the burdock extract caused the liver glycogen accumulation. In animals feeding with low fat meal the nettle extract caused hyperglycemia parameters regression and changed in the direction of the norm the liver and muscle glycogen content, the burdock extract decreased only hemoglobin glycosylation, both herbal extracts decreased the blood creatinine level and increased the muscle protein level. Independently of diet the nettle extract increased the insulin sensitivity after 60 and 120 min after insulin injection, the burdock extract – after 120 min. Conclusion. The nettle and burdock extracts have in diabetes mellitus and insulin resistance model hypoglycemic action, prevent from hemoglobin glycosylation, improve creatinine excretion, recover the muscle sensitivity to insulin effect.