Защитное действие новых производных ГАМК на β-клетки поджелудочной железы в условиях экспериментального сахарного диабета 2 типа

Abstract

Введение: Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и ГАМК-ергические соединения в последние годы рассматриваются как потенциальные средства для лечения сахарного диабета и его осложнений. Помимо основной тормозной функции в мозге, ГАМК также является сигнальной молекулой в островках поджелудочной железы (ПЖ), оказывая влияние на секрецию инсулина и глюкагона, а также апоптоз, выживаемость бета-клеток и их регенерацию. Цель: Сравнить защитное действие на β-клетки поджелудочной железы у ГАМК и ее новых производных у животных возрастом 18 месяцев с продолжительным стрептозотоцин-никотинамид-индуцированным сахарным диабетом. Материалы и методы: Сахарный диабет моделировали белым аутбредным крысам-самцам (12 месяцев) посредством введения комбинации стрептозотоцина (65 мг/кг) и никотинамида (230 мг/кг). В течение последующих 6 месяцев осуществлялся контроль уровня гликемии каждые 4 недели. Далее для исследования были отобраны животные с уровнем постпрандиальной гликемии между 11 и 18 ммоль/л. После формирования групп, в течение 1 месяца животные соответственно получали ГАМК и ГАМК-ергические соединения (композиция 2 и 3), контрольная группа получала физиологический раствор. После лечения был выполнен пероральный тест на толерантность к глюкозе. Далее был произведен забор образцов крови и тканей ПЖ (селезеночная часть) для иммуноферментного анализа (уровень ГПП-1, TNF-α в сыворотке и уровень NF-Κb,Nrf2, Клото в гомогенате ПЖ), иммуногистохимического анализа (экспрессия NF-Κb, Nrf2 и Клото в островках ПЖ) и иммунофлуоресцентного анализа (экспрессия инсулина и глюкагона в островках ПЖ). Результаты: Результаты исследования подтверждают выраженный гипогликемический эффект изученных производных ГАМК у животных возрастом 18 месяцев с продолжительной гипергликемией. Гипогликемическое действие исследуемых композиций сопровождалось увеличенной продукцией ГПП-1, улучшением функции и массы β-клеток ПЖ. Кроме того, повышенные уровни белка Клото и транскрипционного фактора Nrf2, а также подавление транскрипционного фактора NF-κB после лечения, могут играть ключевую роль в защитном действии исследуемых ГАМК-ергических соединений в отношении β-клеток. Заключение: Новые производные ГАМК обладают значительным защитным эффектом для β-клеток ПЖ. Эффекты могут быть обусловлены увеличенной на фоне их введения продукцией ГПП-1, белка Клото и транскрипционного фактора Nrf2, а также подавлением транскрипционного фактора NF-κB. Эти результаты подчеркивают потенциал ГАМК-ергических соединений в качестве средств для лечения сахарного диабета и его осложнений.